Издржињост на диелектрична изолација на вакуумски контактници во алтернативна струја и мерки за спречување

Во време на работа, AC вакуумски контактори често се подлажат на различни премашувања на напон како што се премашувања на напон поради молнии и премашувања на напон при префрлање. Затоа, AC вакуумските контактори мора да имаат одредена капацитет за оддржување на напон.

AC вакуумски контактор е состоен од вакуумски прекинувач (нејзината структура е прикажана на Слика 1), корпус, електромагнетен систем, вторична колона и други компоненти. Од нив, вакуумскиот прекинувач е „срцето“ на AC вакуумскиот контактор, а нејзината перформанца директно влијае на капацитетот за оддржување на напон на AC вакуумскиот контактор.

1. Фактори кои влијаат и опасности

После завршувањето на дизајнот и производството на вакуумски прекинувач, разликата d помеѓу движечкиот и статичкиот контакт останува непроменета. Затоа, големината на напонот на прекинување на разликата главно зависи од притисокот p, тоа е степенот на вакуум во вакуумскиот прекинувач. Кога степенот на вакуум е многу висок, релативната густина на електроните е многу ниска, и најестествено, бројот на заредени честички е мал. Разрадната способност на гасот е многу слаба, така што напонот на прекинување е голем, а капацитетот за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач е силен. Затоа, теоретски, колку што е повисок степенот на вакуум, толку е помал притисок, толку е повисок диелектричниот напон на разликата помеѓу контактите, повисок напон на прекинување, појак капацитет за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач, а во тоа време, стрмниот ток е помал.

Факторите кои влијаат на капацитетот за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач, освен заредените честички што постојат во разликата помеѓу контактите (степенот на вакуум игра главна улога), исто така се сврзани со надворешниот корпус на вакуумскиот прекинувач. Како што е прикажано на Слика 1, надворешниот корпус на вакуумскиот прекинувач е направен од керамика или стакло. Бидејќи керамиката и стаклото се хидрофилни изолаторски материјали, имаат силна способност да абсорбираат вода, а водата абсорбира загадувања. Под дејство на применет напон, овие загадувања лесно се ионизираат во заредени честички и предизвикуваат површинска разрада, намалувајќи капацитетот за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач. Во тоа време, изолаторската јачина на корпусот се намалува, а стрмниот ток се зголемува.

Под дејство на применет напон, главната разлика помеѓу контактите на вакуумскиот прекинувач и надворешниот корпус на вакуумскиот прекинувач формира паралелна колона. Ако површинската разрада на вакуумскиот прекинувач се развива во пробој, тоа значи дека вакуумскиот прекинувач се прекинува по површината на корпусот, што сериозно влијае на изолаторската перформанца на вакуумскиот прекинувач. Помимо тоа, за AC вакуумскиот контактор, квалитетот на надворешниот корпус исто така е фактор кој влијае на неговиот капацитет за оддржување на напон.

2. Мерења за подобрување

Бидејќи капацитетот за оддржување на напон на AC вакуумскиот контактор главно зависи од вакуумскиот прекинувач, а факторите кои влијаат на капацитетот за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач вклучуваат внатрешноста на прекинувачот и надворешниот корпус, мерки треба да се донесат од овие две аспекти за подобрување.

Прво, од гледна точка на внатрешноста на вакуумскиот прекинувач, треба да се обработат следните аспекти:

Подобрување на физичката структура на контактите за да се направи електричното поле на вакуумскиот прекинувач колку што е можно побаремено. Кога разликата помеѓу контактите на вакуумскиот прекинувач е одредена, подобрување на распределбата на електричното поле во прекинувачот за да се направи побаремено помогнува за подобрување на капацитетот за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач и намалување на стрмниот ток.

На практика, прво, должината на контактите треба да се зголеми до одредена мера, а остриот раб и ивиците на контактите треба да се изгладат, така што распределбата на електричното поле во овие делови не е премногу концентрирана, што помага за подобрување на капацитетот за оддржување на напон на вакуумскиот прекинувач. Помимо тоа, за високонапонски и големи капацитети вакуумски прекинувачи, треба да се дизајнира равномерен штит околу контактите, а на крајот на равномерниот штит треба да се дизајнира помошно равномерно штитување за ефективно подобрување на распределбата на електричното поле околу контактите. Дизајнирање на крајни штитови близу до капаците на двете крајности на вакуумскиот прекинувач може ефективно да се намали интензитетот на електричното поле близу до капаците на вакуумскиот прекинувач.

Подобрување на степенот на вакуум. Степенот на вакуум е важен параметар што отсликува качеството на вакуумскиот прекинувач. Степенот на вакуум на квалифициран вакуумски прекинувач има опсег, меѓу 10^-4~10^-2 Па, тоа е 10^-6~10^-4 ммHg. Како што е прикажано на Слика 2, кога притисокот на вакуумскиот прекинувач е поголем од 10^-2 Па, неговиот капацитет за оддржување на напон брзо се намалува.

Површината на контактите треба да е гладка и рамна. Ако е потребно, трева да се махнат црвките од површината на контактите преку кондиционирање.

Подобрување на коаксијалноста. Водечкиот цевник може ефективно да гарантира коаксијалноста на вакуумскиот прекинувач, но понекогаш коаксијалноста все уште не е во најдобар состојба и треба да се подеси внимателно. Подобрувањето на коаксијалноста гарантира ефективен контакт помеѓу движечките и статичките контакти, што може да намали контактното отпорство, намали топлината што се создава кога контактите се затворат, и ефективно намали површинските повреди причинети од спојување кога контактите се отворат.

Второ, од гледна точка на надворешниот корпус на вакуумскиот прекинувач, треба да се обработат следните аспекти:

• Зголемување на растресната дистанца. Особено во случај на миниатуризиран продукт, овој цел може ефективно да се постигне дизајнирајќи го надворешниот корпус во кордован облик.

• Одржување на чистотата на надворешниот корпус и внимание на условите на користење. Особено за вакуумски превключувачи користени надвор во загадени и влажни услови, треба да се донесат мерки за одржување на чистотата на надворешниот корпус.

• За високонапонски и големи капацитети вакуумски прекинувачи, додавање на силиконска мастило изолација помеѓу надворешната површина на вакуумскиот прекинувач и изолаторската керамичка цев може ефективно да се подобри изолаторската јачина на надворешната површина на вакуумскиот прекинувач. Помимо тоа, треба да се изберат материјали со висока изолаторска јачина за подобрување на капацитетот за оддржување на напон на надворешниот корпус на AC вакуумскиот контактор.

3. Заклучок

Со подобрување на внатрешната изолација на вакуумскиот прекинувач и намалување на површинската проводливост на надворешниот корпус на вакуумскиот прекинувач, и подобрување на капацитетот за оддржување на напон на надворешниот корпус на AC вакуумскиот контактор, капацитетот за оддржување на напон на AC вакуумскиот контактор може да се зголеми значително, а качеството на производот може да се подобри.