יכולת התנגדות לבודק חשמלי של מגענים וואקום בתדר חילופין והצעות יישום

במהלך הפעלה, מגעיות ריק חילופין נחשפות לעתים קרובות לתחומת יתר שונות כגון תחומה יתר של ברק ותחומה יתר של מעבר. לכן, על מגעיות הריק החילופין להיות בעלות יכולת עמידה בלחץ מתח מסוימת.

מגעית ריק חילופין מורכבת ממפרקי ריק (מבנה שלה מוצג בתמונה 1), גוף, מערכת אלקטרומגנטית, מעגל משני ואלמנטים אחרים. בין אלה, מפרק הריק הוא "לב" המגעית הריק החילופין, והביצועים שלו משפיעים ישירות על יכולת העמידה במתח של מגעית הריק החילופין.

1. גורמים המשפיעים והסכנות

לאחר השלמת התכנון והיצור של מפרק הריק, הפער d בין המגע הנע למגע הסטטי נשאר קבוע. לכן, הגודל של מתח הפריצה של הפער תלוי בעיקר בלחץ p, כלומר, דרגת הריק של מפרק הריק. כאשר דרגת הריק גבוהה יחסית, הצפיפות היחסית של האלקטרונים נמוכה מאוד, ובכן, גם מספר החלקיקים המטענים קטן. יכולת ההפרצה של הגז היא מאוד חלשה, ולכן מתח הפריצה גדול, ויכולת העמידה במתח של מפרק הריק חזקה. לכן, באופן תיאורטי, ככל שדרגת הריק גבוהה יותר, הלחץ נמוך יותר, חוזק הדיאלקטרי של הפער בין המגעים גבוה יותר, מתח הפריצה גבוה יותר, ויכולת העמידה במתח של מפרק הריק חזקה יותר, ובאותו זמן, זרם השטף קטן יותר.

הגורמים המשפיעים על יכולת העמידה במתח של מפרק הריק, בנוסף לחוליות המטענים המתקיימות בפער בין המגעים (דרג הריק משחק תפקיד מרכזי), קשורים גם לגוף החיצוני של מפרק הריק. כמו שמוצג בתמונה 1, הגוף החיצוני של מפרק הריק עשוי מקרמיקה או זכוכית. מכיוון שקרמיקה וזכוכית הן שתיהן חומרים מבודדים הידרופילים, יש להם יכולת ספיגה חזקה של מים, ומים סובבים חומרים זרים. תחת פעולת מתח מוחל, חומרים זרים אלו מתאונות בקלות לחלקיקים מטענים וגורמים להפרצה פנימית, מה שמפחית את יכולת העמידה במתח של מפרק הריק. בנקודה זו, חוזק המבודד של הגוף יורד, וזרם השטף עולה.

תחת פעולת מתח מוחל, הפער העיקרי בין המגעים של מפרק הריק וגופו החיצוני של מפרק הריק יוצרים מעגל מקביל. אם ההפרצה הפנימית של מפרק הריק מתפתחת לפלאשובר, זה מצביע על כך שמפרק הריק מתפרק לאורך פני השטח של הגוף, ומפריע בצורה משמעותית לאיכות המבודד של מפרק הריק. בנוסף, עבור מגעית הריק החילופין, איכות הגוף החיצוני היא גם גורם המשפיע על יכולת העמידה במתח שלה.

2. אמצעי שיפור

מאחר ויכולת העמידה במתח של מגעית הריק החילופין תלויה בעיקר במפרק הריק, והגורמים המשפיעים על יכולת העמידה במתח של מפרק הריק כוללים את הפנים של המפרק ואת הגוף החיצוני, יש לקחת אמצעים לשיפור מאלה שני הצדדים.

ראשית, מהמשמעת הפנימית של מפרק הריק, יש להשים לב לנקודות הבאות:

שפר את המבנה הפיזי של המגעים כדי שהשדה החשמלי של מפרק הריק יהיה אחיד ככל האפשר. כאשר הפער בין המגעים של מפרק הריק מוגדר, שיפור התפוצה של השדה החשמלי בתוך המפרק כדי שיהיה יותר אחיד מסייע לשפר את יכולת העמידה במתח של מפרק הריק ולהפחית את זרם השטף.

בפועל, קודם כל, יש להוסיף בהדרגה את עובי המגעים, ולהפוך את הפינות והקצוות של המגעים לרנדות, כך שהתפוצה של השדה החשמלי בחלקים אלו אינה מרוכזת מדי, מה שמסייע לשפר את יכולת העמידה במתח של מפרק הריק. בנוסף, עבור מפרקי ריק בעלי מתח גבוה וקיבולת גדולה, יש לתכנן מגן שווי מתח סביב המגעים ולעצב מגן שווי מתח עוזר בסוף המגן שווי המתח כדי לשפר בצורה יעילה את התפוצה של השדה החשמלי ליד המגעים. עיצוב מגן קצה ליד כיסוי הקצה בשני קצות מפרק הריק יכול להפחית בצורה יעילה את עוצמת השדה החשמלי ליד כיסוי הקצה של מפרק הריק.

שפר את דרגת הריק. דרגת הריק היא פרמטר חשוב המשקפת את איכות מפרק הריק. דרגת הריק של מפרק ריק איכותי נמצאת בתחום של 10^-4~10^-2 פסקל, כלומר 10^-6~10^-4 מילימטר כספית. כמו שמוצג בתמונה 2, כאשר הלחץ של מפרק הריק גדול מ-10^-2 פסקל, יכולת העמידה במתח שלו יורדת במהירות.

פני השטח של המגע צריכים להיות חלקים ושטוחים. אם יש צורך, יש להסיר קוצים על פני השטח באמצעות התאמה.

שפר את הצנטריות. צינור ההדרכה יכול להבטיח בצורה יעילה את הצנטריות של מפרק הריק, אך לפעמים הצנטריות עדיין אינה במצב הטוב ביותר וצריכה להתאים בזהירות. שיפור הצנטריות מבטיח מגע יעיל בין המגע הנע למגע הסטטי, מה שיכול להפחית את 저ومة המגע, להפחית את החום שנוצר כאשר המגעים מתחברים, ולהפחית בצורה יעילה את הנזק הפנים שנגרם מאיחוד כשהמגעים נפתחים.

שנית, מהמשמעת החיצונית של מפרק הריק, יש להשים לב לנקודות הבאות:

• הגדל את המרחק של הזזה. במיוחד במקרה של מיניאטוריזציה של המוצר, ניתן להשיג את המטרה הזו בצורה יעילה על ידי עיצוב הגוף החיצוני בצורה גלייה.

• שמור על נקיון הגוף החיצוני ושים לב לסביבת השימוש. במיוחד עבור מפסקים ריקים המשמשים בחוץ בסביבות מזוהמות ונוטפות, יש לנקוט אמצעים לשמור על נקיון הגוף החיצוני.

• עבור מפרקי ריק בעלי מתח גבוה וקיבולת גדולה, להוסיף חומר מבודד של סיליקון בין פני השטח החיצוני של מפרק הריק לקן הקרמיקה המבודד יכול לשפר בצורה יעילה את חוזק המבודד של פני השטח החיצוני של מפרק הריק. בנוסף, יש לבחור חומרים בעלי חוזק מבודד גבוה כדי לשפר את יכולת העמידה במתח של הגוף החיצוני של מגעית הריק החילופין.

3. סיכום

באמצעות שיפור המבודד הפנימי של מפרק הריק והפחתת מוליכות הפנים של הגוף החיצוני של מפרק הריק, ושיפור יכולת העמידה במתח של הגוף החיצוני של מגעית הריק החילופין, ניתן לשפר משמעותית את יכולת העמידה במתח של מגעית הריק החילופין ולהגביר את איכות המוצר.