Kakayahan ng Dielectric na Tumahan sa AC Vacuum Contactors at mga Kontra-Measure

Sa panahon ng operasyon, madalas na mapapahamak ang mga AC vacuum contactor sa iba't ibang uri ng overvoltage tulad ng lightning overvoltage at switching overvoltage. Kaya naman, kailangan ng mga AC vacuum contactor na may tiyak na kakayahan sa pagtahan ng voltage.

Ang isang AC vacuum contactor ay binubuo ng vacuum interrupter (ang kanyang istraktura ay ipinapakita sa Figure 1), casing, electromagnetic system, secondary circuit, at iba pang komponente. Sa mga ito, ang vacuum interrupter ang "puso" ng AC vacuum contactor, at ang kanyang performance ay direktang nakakaapekto sa kakayahang magtahan ng voltage ng AC vacuum contactor.

1. Mga Nagpapabago at Panganib

Pagkatapos makuha ang disenyo at paggawa ng vacuum interrupter, ang layong d sa pagitan ng mga moving at static contacts ay hindi na nagbabago. Kaya naman, ang laki ng gap breakdown voltage ay pangunahing depende sa presyon p, o ang vacuum degree ng vacuum interrupter. Kapag mataas ang vacuum degree, mababa ang relative density ng electrons, at syempre, maliit rin ang bilang ng mga charged particles. Ang discharge capacity ng gas ay napakababa, kaya malaki ang breakdown voltage, at matatag ang kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter. Kaya naman, teoretikal na, habang mas mataas ang vacuum degree, mas mababa ang presyon, mas mataas ang dielectric strength ng contact gap, mas mataas ang breakdown voltage, at mas matatag ang kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter, at sa oras na ito, mas maliit ang leakage current.

Ang mga factor na nakakaapekto sa kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter, bukod sa mga charged particles na umiiral sa contact gap (ang vacuum degree ang may pangunahing papel), ay kasama rin ang outer shell ng vacuum interrupter. Tulad ng ipinapakita sa Figure 1, ang outer shell ng vacuum interrupter ay gawa ng ceramic o glass. Dahil ang ceramic at glass ay parehong hydrophilic insulating materials, sila ay may mahusay na kakayahang sumipsip ng tubig, at ang tubig ay sumipsip ng mga impurity. Sa pamamagitan ng applied voltage, ang mga impurity na ito ay madaling ionize sa mga charged particles at makapagdulot ng surface discharge, na nagpapababa ng kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter. Sa oras na ito, bumababa ang insulation strength ng shell, at tumaas ang leakage current.

Sa pamamagitan ng applied voltage, ang main contact gap ng vacuum interrupter at ang outer shell ng vacuum interrupter ay nagsisilbing parallel circuit. Kung ang surface discharge ng vacuum interrupter ay lumalampas sa flashover, ito ay nangangahulugan na ang vacuum interrupter ay nababawasan sa ibabaw ng shell, na seryosong nakakaapekto sa insulation performance ng vacuum interrupter. Bukod dito, para sa AC vacuum contactor, ang kalidad ng outer shell ay isa ring factor na nakakaapekto sa kakayahang magtahan ng voltage nito.

2. Mga Paraan ng Pagpapatunay

Dahil ang kakayahang magtahan ng voltage ng AC vacuum contactor ay pangunahing depende sa vacuum interrupter, at ang mga factor na nakakaapekto sa kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter ay kinabibilangan ng loob ng interrupter at ang outer shell, dapat na magkaroon ng mga hakbang mula sa dalawang aspetong ito para sa pagpapatunay.

Una, mula sa perspektibo ng loob ng vacuum interrupter, dapat bigyan ng pansin ang mga sumusunod:

Ipaglaban ang pisikal na istraktura ng mga contacts upang maging pantay-pantay ang electric field ng vacuum interrupter. Kapag natukoy na ang contact gap ng vacuum interrupter, ang pagpapataas ng distribusyon ng electric field sa interrupter upang maging pantay-pantay ay tumutulong sa pagpapataas ng kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter at pagsusuway ng leakage current.

Sa praktikal, una, ang thickness ng mga contacts ay dapat na mapataas nang angkop, at ang mga pointed corners at edges ng mga contacts ay dapat na mablandain, upang ang distribusyon ng electric field sa mga bahagi na ito ay hindi masyadong concentrated, na tumutulong sa pagpapataas ng kakayahang magtahan ng voltage ng vacuum interrupter. Bukod dito, para sa high-voltage at large-capacity vacuum interrupters, dapat na mayroong voltage-equalizing shield sa paligid ng mga contacts, at ang auxiliary voltage-equalizing shield ay dapat na may disenyo sa dulo ng voltage-equalizing shield upang maging epektibo ang pagpapataas ng distribusyon ng electric field malapit sa mga contacts. Ang pagdidisenyo ng end shields malapit sa end caps sa parehong dulo ng vacuum interrupter ay maaaring mabawasan ang electric field intensity malapit sa end caps ng vacuum interrupter.

Ipaglaban ang vacuum degree. Ang vacuum degree ay isang mahalagang parameter na naghahayag ng kalidad ng vacuum interrupter. Ang vacuum degree ng qualified vacuum interrupter ay may saklaw, sa pagitan ng 10^-4~ 10^-2 Pa, o 10^-6~10^-4 mmHg. Tulad ng ipinapakita sa Figure 2, kapag ang presyon ng vacuum interrupter ay mas mataas sa 10^-2 Pa, mabilis na bumababa ang kakayahang magtahan ng voltage nito.

Ang contact surface ay dapat na smooth at flat. Kung kinakailangan, ang mga burrs sa contact surface ay dapat tanggalin sa pamamagitan ng conditioning.

Ipaglaban ang coaxiality. Ang guide sleeve ay maaaring epektibong siguraduhin ang coaxiality ng vacuum interrupter, ngunit minsan ay hindi pa rin ito nasa pinakamahusay na estado at kailangan ng maingat na pag-ayos. Ang pagpapataas ng coaxiality ay nagbibigay-daan sa epektibong kontak ng moving at static contacts, na maaaring mabawasan ang contact resistance, mabawasan ang init na ginagawa kapag sarado ang mga contacts, at epektibong mabawasan ang surface damage dahil sa fusion welding kapag binuksan ang mga contacts.

Pangalawa, mula sa perspektibo ng outer shell ng vacuum interrupter, dapat bigyan ng pansin ang mga sumusunod:

• Tumataas ang creepage distance. Lalo na sa kaso ng miniaturization ng produkto, maaari itong makuha nang epektibo sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng outer shell sa corrugated shape.

• Panatilihin ang kalinisan ng outer shell at bigyan ng pansin ang environment ng paggamit. Lalo na para sa mga vacuum switch na ginagamit sa labas sa mga polluted at humid na environment, dapat na may mga hakbang upang panatilihin ang kalinisan ng outer shell.

• Para sa high-voltage at large-capacity vacuum interrupters, ang pagdaragdag ng silicone grease insulation sa pagitan ng outer surface ng vacuum interrupter at ang insulating porcelain sleeve ay maaaring mabawasan ang surface conductivity ng outer shell ng vacuum interrupter. Bukod dito, ang mga materyales na may mataas na insulation strength ay dapat piliin upang mabawasan ang kakayahang magtahan ng voltage ng outer shell ng AC vacuum contactor.

3. Kasimpulan

Sa pamamagitan ng pagpapataas ng internal insulation ng vacuum interrupter at pagbawas ng surface conductivity ng outer shell ng vacuum interrupter, at pagpapataas ng kakayahang magtahan ng voltage ng outer shell ng AC vacuum contactor, maaaring mabawasan ang kakayahang magtahan ng voltage ng AC vacuum contactor, at mabawasan ang kalidad ng produkto.