Dielektriese Verdraagsaamheid van AC-Vakuumkontakters en Maatreëls

Tydens bedryf word AC-vakuumkontakters dikwels blootgestel aan verskeie oorspannings soos bliksemoorspanning en skakeloorspanning. Daarom moet AC-vakuumkontakters 'n sekere spanningsverdraagsaamheid hê.

'n AC-vakuumkontakter bestaan uit 'n vakuumonderbreker (sy struktuur is aangedui in Figuur 1), 'n behuising, 'n elektromagnetiese stelsel, 'n sekondêre stroombaan, en ander komponente. Van hierdie, is die vakuumonderbreker die "hart" van die AC-vakuumkontakter, en sy prestasie beïnvloed direk die spanningsverdraagsaamheid van die AC-vakuumkontakter.

1. Beïnvloedende Faktore en Risiko's

Nadat die ontwerp en vervaardiging van 'n vakuumonderbreker voltooi is, bly die opening d tussen die bewegende en statiese kontakte onveranderd. Dus hang die grootte van die inslagspanning hoofsaaklik af van die druk p, dit wil sê, die vakuumgraad van die vakuumonderbreker. Wanneer die vakuumgraad relatief hoog is, is die relatiewe digtheid van elektrone baie laag, en natuurlik is die aantal gelade deeltjies ook klein. Die ontladingvermoë van die gas is baie swak, so dat die inslagspanning groot is, en die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker sterk is. Teoreties, hoe hoër die vakuumgraad, hoe lager die druk, hoe hoër die dielektriese sterkte van die kontakopening, hoe hoër die inslagspanning, hoe sterker die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker, en dan is die lekstroom kleiner.

Die faktore wat die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker beïnvloed, naast die gelade deeltjies wat in die kontakopening bestaan (die vakuumgraad speel 'n groot rol), is ook verwant aan die buitehuls van die vakuumonderbreker. Soos aangedui in Figuur 1, is die buitehuls van die vakuumonderbreker gemaak van keramiek of glas. Aangesien keramiek en glas beide hydrofiele isolerende materiale is, het hulle 'n sterk vermoë om water te absorbeer, en water absorbeer impuriteite. Onder die werking van 'n aangebragte spanning, word hierdie impuriteite maklik ioniseer tot gelade deeltjies en veroorsaak oppervlakontlading, wat die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker verminder. Dan daal die isolasiesterkte van die huls, en die lekstroom neem toe.

Onder die werking van 'n aangebragte spanning, vorm die hoofkontakopening van die vakuumonderbreker en die buitehuls van die vakuumonderbreker 'n parallelle stroombaan. As die oppervlakontlading van die vakuumonderbreker ontwikkel tot 'n flitsoorslag, beteken dit dat die vakuumonderbreker langs die oppervlak van die huls inslaan, wat ernstig die isolasieprestasie van die vakuumonderbreker beïnvloed. Verder, vir die AC-vakuumkontakter, is die kwaliteit van die buitehuls ook 'n faktor wat sy spanningsverdraagsaamheid beïnvloed.

2. Verbeteringsmaatreëls

Aangesien die spanningsverdraagsaamheid van die AC-vakuumkontakter hoofsaaklik afhang van die vakuumonderbreker, en die faktore wat die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker beïnvloed, insluit die binnekant van die onderbreker en die buitehuls, moet maatreëls vanuit hierdie twee aspekte geneem word om verbetering te bring.

Eerstens, vanuit die perspektief van die binnekant van die vakuumonderbreker, moet daar op die volgende aspekte gelet word:

Verbeter die fisiese struktuur van die kontakte om die elektriese veld van die vakuumonderbreker so eweredig moontlik te maak. Wanneer die kontakopening van die vakuumonderbreker bepaal is, help die verbetering van die verspreiding van die elektriese veld in die onderbreker om dit meer eweredig te maak, om die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker te verbeter en die lekstroom te verminder.

In praktyk, moet eers die dikte van die kontakte gepas verhoog word, en die spits- en rande van die kontakte moet afgerond word, sodat die verspreiding van die elektriese veld by hierdie dele nie te geconcentreerd is nie, wat help om die spanningsverdraagsaamheid van die vakuumonderbreker te verbeter. Verder, vir hoogspane en groot kapasiteit vakuumonderbrekers, moet daar 'n spanningsgelykstellende skerm rondom die kontakte ontwerp word, en 'n hulpspanningsgelykstellende skerm by die einde van die spanningsgelykstellende skerm, om die verspreiding van die elektriese veld naby die kontakte effektief te verbeter. Deureinde skerme naby die eindkappe aan albei ende van die vakuumonderbreker kan effektief die intensiteit van die elektriese veld naby die eindkappe van die vakuumonderbreker verminder.

Verbeter die vakuumgraad. Die vakuumgraad is 'n belangrike parameter wat die kwaliteit van die vakuumonderbreker weerspieël. Die vakuumgraad van 'n gekwalifiseerde vakuumonderbreker het 'n reeks, tussen 10^-4~10^-2 Pa, dit wil sê, 10^-6~10^-4 mmHg. Soos aangedui in Figuur 2, wanneer die druk van die vakuumonderbreker groter is as 10^-2 Pa, neem sy spanningsverdraagsaamheid vinnig af.

Die kontakoppervlak moet glad en vlak wees. Indien nodig, moet burrs op die kontakoppervlak deur kondisieëring verwyder word.

Verbeter die koaksialiteit. Die gidsbuis kan effektief die koaksialiteit van die vakuumonderbreker verseker, maar soms is die koaksialiteit steeds nie in die beste toestand nie en moet dit varsig aangepas word. Die verbetering van die koaksialiteit verseker die effektiewe kontak van die bewegende en statiese kontakte, wat die kontakweerstand kan verminder, die hitte wat gegenereer word wanneer die kontakte gesluit word, verminder, en die oppervlakskade wat veroorsaak word deur laswerk wanneer die kontakte oopgemaak word, effektief verminder.

Tweedens, vanuit die perspektief van die buitehuls van die vakuumonderbreker, moet daar op die volgende aspekte gelet word:

• Verhoog die kruipafstand. Spesifiek in die geval van produkminiaturisering, kan hierdie doel effektief bereik word deur die buitehuls in 'n geribbelde vorm te ontwerp.

• Handhaaf die reinheid van die buitehuls en let op die gebruikomgewing. Spesifiek vir vakuumskakele wat buite in besoedelde en vochtige omgewings gebruik word, moet maatreëls geneem word om die buitehuls rein te hou.

• Vir hoogspane en groot kapasiteit vakuumonderbrekers, kan die byvoeging van silikonvetisolering tussen die buitervlak van die vakuumonderbreker en die isolerende porseleinhouer effektief die isolasiesterkte van die buitervlak van die vakuumonderbreker verbeter. Verder moet materiaal met hoë isolasiesterkte gekies word om die spanningsverdraagsaamheid van die buitehuls van die AC-vakuumkontakter te verbeter.

3. Gevolgtrekking

Deur die interne isolasie van die vakuumonderbreker te verbeter en die oppervlakgeleidbaarheid van die buitehuls van die vakuumonderbreker te verminder, en die spanningsverdraagsaamheid van die buitehuls van die AC-vakuumkontakter te verbeter, kan die spanningsverdraagsaamheid van die AC-vakuumkontakter aansienlik verbeter word, en die produk kwaliteit kan verbeter word.