Cad é a Tharlaíonn Nuair a Chaill Briseadh Ciorcail Vacúim a Vacúim? Tá na Torthaí Testa Réalaí Forléite

Cad é a tharla nuair a chailleann Interrupter Vácúim a chúlra vacúim?

Má chailleann interrupter vácuim a chúlra vacúim, is cosúil gur chóir iarracht a dhéanamh anois:

• Teidil ag oscailt

• Gníomh críochnaíochta

• Dúnaithe agus ag obair go normal

• Ag oscailt agus ag briseadh siombalach normálta

• Ag oscailt agus ag briseadh siombalach fóirbhinne

Is cosúil go bhfuil cásanna a, b, agus c go leor simplí. I gcónaí, níl tionchar mór ag colúil na vacúime ar an gcóras sa chás seo.

Áfach, cuireann cásanna d agus e isteach tuilleadh comhrá.

Déanaimis a rá go dúnann trí phol a chloiche circuit vácuim feedeoir trí-phhasa a chúlra vacúim. Má tá an lodáil atá á sheirbhísíocht aige an cloiche fóirbhinne seo ina lód cóitse (gan aon gcomhbhaint le talamh), ní dhéanfaidh gníomhartha switchála éigríochta. Is dócha nach mbeidh aon rud ag tarlú. Dúnann an dá phas normálta (mar shampla, Pas 1 agus Pas 2) an circuit go rathúil, agus stadann an siombal san phas fóirbhinne (Pas 3) go héitheach.

Cuirtear cás éagsúil os comhair nuair a bhíonn lódaithe a bhíonn comhbhaint le talamh ann. Sa chás seo, ní stopann an dhuine dúnadh de réir na ndá phas slán an siombal sa phas fóirbhinne. Leanann arc amach i Pas 3 gan aon rud leis chun é a mhúchadh, agus leanann an siombal seo ar aghaidh go dtí go hoibríonn cosaint cúnta. Is minic a bhíonn damáiste diabhalach déanta ar an gcloiche mar thoradh air sin.

Ós rud é go bhfuil cloiche circuit vácuim sna raonta 3–15 kV ag úsáid go príomha i gcórais a bhíonn comhbhaint le talamh, scrúdaíomar na hionchais a bhainfeadh le dúnadóir fóirbhinne inár laboratóireacht blianta ó shin. Chuirimis go pearsanta interrupter vácuim faoi bhreos atmospheric ("flattened" é) agus ansin chuirimis an cloiche faoi thástáil dúnadh short-circuit iomlán.

Mar a bhí teagmhais, níor dún an "flat" interrupter an fóirbhinne san phas a bhí ar éigean agus níor díbríodh é. Dún an cloiche cúnta sa laboratóireacht an fóirbhinne go rathúil.

Tar éis an tástáil, cuireadh an cloiche amach as an cell switchgear. Bhí sé go forleathan fuaraite ach meicniúil slán. Síocraíodh an deatach agus an dubchaint ón gcloiche agus an switchgear, cuireadh an aonad fóirbhinne ina áit, agus cuireadh an cloiche ar ais isteach sa choimpléasc. Ina dhiaidh sin an lá céanna, rinneadh tástáil short-circuit eile—go rathúil. Tugadh comhthacaíocht do na fuaimní ón laboratóireacht seo tríd is tríd blianta an tionscal.

D'éirigh leis ceann de ár gcairteacha, comhlacht móilíní mór, fóirbinní aonair ar chonfigúirthe circuit coitianta (ceann le cloiche air-magnetic, ceann le cloiche vácuim) i dtaobháin difriúla i ndifriúla tíortha. Bhí an córas circuit agus an modh fóirbhinne coitianta orthu: circuit teidil áit a bhí na fórsaí cumhachta ar an dá thaobh den cloiche as am, ag cur beagnach dhá uair an luach reatha ar an bpas contac. Seo a chuir chuig fóirbhinne an chloiche.

D'fhóir na fóirbinní seo go díreach chun coinníollacha úsáide a bhí ag iarraidh rialacha ANSI/IEEE agus a bhí go mór as a choinne a bhí bunaithe ar an gcloiche. Ní léiríonn sé aon fheall ar an dheitheanas. Áfach, is é an méid a dhéantar a chur chuig an fóirbhinne a mhúineann:

• Sa chás cloiche air-magnetic, d'éirigh an incéad den aonad go forleathan. Fuair na cellaí switchgear ar an dá thaobh dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano dano d......

• Sa chás cloiche vácuim, bhí an fóirbhinne go leor níos ísle. D'aistrigh an interrupter vácuim fóirbhinne, agus cuireadh deatach (dubchaint) ón gcloiche agus an choimpléasc, agus cuireadh an t-aonad fóirbhinne ina áit, agus cuireadh an gcloiche ar ais i gseirbhís.

Tacaíonn na tástáil eile atá déanta againn sa laboratóireacht, áit a ndéanaimid rialta interrupters vácuim a chur go dtí a teorainn, lena réimsí i stair an tsaoil.

Le blianta beaga anuas, rinneadh roinnt tástáil cumhachta airde inár ngnóthiúlacht chun dúnadh a shainaithint le "leaking" interrupters vácuim. Sraitheadh uathar beag (~3 mm meadar) isteach sa thitheolaíocht interrupter chun colúil na vacúime a shamhlú. Bhí na torthaí inmholta:

• Dún pol amháin den chloiche vácuim siombalach normálta (siombal leanúnach reatha: 1,250 A). Lean an siombal trí an "fóirbhinne" cloiche ar feadh 2.06 soicind go dtí go d'éirigh an labhairt cúnta leis an fóirbhinne. Níor bhriseadh aon chuid, níor spréach an cloiche, agus níor chruthaíodh ach blisters ar an incéad interrupter. Níor tharla aon dhuine eile.

• D'oibrigh an dara pol den chloiche céanna le dúnadh 25 kA (siombal briseadh reatha: 25 kA). Lean an arc ar feadh 0.60 soicind go dtí go d'éirigh an labhairt leis an fóirbhinne. Briseadh uathar trí theacht ar an taobh den incéad interrupter. Níor spréach ná níor sheol aon duilleoga, ach seoladh aonáin ghlanaithe ón uathar, ach níor briseadh aon chuid meicniúla ná cairteacha comharsa. Fuair gach dano ar an interrupter fóirbhinne.

Tugann na tástáil seo comhthacaíocht don fheall nach bhfuil na tionchar dúnadh interrupter vácuim chomh measctha le fóirbinní eile a dhúnadh.

Áfach, níl an cheist fíorchaite cad a tharla nuair a fóirbhinneann sé, ach cén chaoi is féidir é a dhéanamh?

Is í an ráta fóirbhinne interrupter vácuim go hiontach íseal. Níl aon imní faoi colúil na vacúime a bhíonn ann.

I dtús na 1960idí, bhí interrupters vácuim súilgeach le fuarthana—seo ba phríomhcheist. Úsáideadh greasan nó meascáin lámhreachtúla idir ábhair difriúla, gan aon ábhair organach. Ba chomhchoitianta a bhíodh greasan lámhreachtúil, go háirithe le insúlaithe glas borosilicate, nach raibh in ann teasa ard a ndearna.

Ina láthair, úsáideann greasan macánta agus batch induction furnace brazing le rialacha próise go forleathan. Is é an chuid amháin a bhíonn ag bogadh istigh sa interrupter vácuim ná an contac cupra, a bhfuil sé ceangailte leis an plác deiridh trí mheascán stainléas bellows. Ós rud é go bhfuil an dá thaobh den bellows meascán, is í an ráta fóirbhinne den sealghorm seo go hiontach íseal—ag léiriú ar an diongbháilteacht ard a bhaineann le cloiche circuit vácuim nua-aimseartha.

De réir a chur, is é an MTTF (Mean Time To Failure) interrupters vácuim nua-aimseartha anois a bhfuil teasta 57,000 bliana.

Bhí imní cliant faoi colúil na vacúime bailí sna 1960idí, nuair a bhí cloiche vácuim nua chuig tionscal cumhachta. Ina láthair sin, fuarthana interrupters vácuim go minic, agus bhí iontaisí coitianta. Bhí an t-aon chuideachta a d'fhreastail cloiche vácuim, agus tuairiscí a léirigh go raibh go leor de na ceisteanna.

Go dtí an lár den 1970idí, bhí interrupters vácuim a bhí forbartha san Eoraip—cosúil le dearadh Siemens nua-aimseartha—go bunúsach difriúla ó mhodhanna 1960idí i ngné ábhar agus rialacha próise. Bhí contac cupra-bismuth níos suimeach ná allaid chromium-cupra a bhfuil ann anois. Bhí interrupters a bhí greasan lámhreachtúil níos suimeach ná na nithe a bhí greasan macánta anois.

Ina láthair, d'fhéadfaí aird a dhéanamh ar rialacha próise agus uathoibríocht chun an chuid is mó de na hathruithe daonna a scrios. Mar thoradh air sin, cuireann interrupters vácuim nua-aimseartha saol fhada ar fáil, agus níos measctha ná an stress dielectric a chuir siad ar an t-equipment a bhí ceangailte leo níos measctha ná an t-air-magnetic nó cloiche oil traidisiúnta.