Dielektrisk tålegrense for AC-vakuumkontaktorer og motforholdsregler

Under drift av operasjon er AC-vakuumkontaktorer ofte utsatt for ulike overspenninger som lynovervoltage og slåovervoltage. Derfor må AC-vakuumkontaktorer ha en viss spenningstoleranse.

En AC-vakuumkontaktor består av en vakuumavbryter (dens struktur er vist i figur 1), et kabinet, et elektromagnetisk system, en sekundærkrets og andre komponenter. Av disse er vakuumavbryteren "hjertet" i AC-vakuumkontaktoren, og dens ytelse påvirker direkte spenningstoleransen til AC-vakuumkontaktoren.

1. Påvirkende faktorer og farer

Etter at design og produksjon av en vakuumavbryter er fullført, forblir luftgappen d mellom de bevegelige og statiske kontaktene uendret. Derfor avhenger størrelsen på gappen sin brytningsspenning hovedsakelig av trykket p, det vil si vakuumgraden i vakuumavbryteren. Når vakuumgraden er relativt høy, er den relative elektron-tettheten svært lav, og selvfølgelig er antallet av ladete partikler også lite. Gassens utløsepåvirkning er svak, så brytningsspenningen er stor, og vakuumavbryterens spenningstoleranse er sterk. Derfor er teoretisk sett jo høyere vakuumgrad, jo lavere trykk, jo høyere dielektrisk styrke i kontaktgappen, jo høyere brytningsspenning, jo sterkere spenningstoleranse i vakuumavbryteren, og da er lekkasgestrømmen mindre.

Faktorene som påvirker spenningstoleransen til vakuumavbryteren, i tillegg til de ladete partiklene som finnes i kontaktgappen (vakuumgraden har en viktig rolle), er også relatert til vakuumavbryterens ytre skall. Som vist i figur 1, er vakuumavbryterens ytre skall laget av keramikk eller glas. Siden både keramikk og glas er hydrofile isolerende materialer, har de en sterk evne til å absorbere vann, og vann absorberer forurensninger. Under virkningen av en anvendt spenning, ioniseres disse forurensningene lett til ladete partikler og forårsaker overflatedisløp, noe som reduserer vakuumavbryterens spenningstoleranse. Da minsker skallets isolasjonsevne, og lekkasgestrømmen øker.

Under virkningen av en anvendt spenning, danner vakuumavbryterens hovedkontaktgappe og vakuumavbryterens ytre skall en parallelkrets. Hvis overflatedisløpet i vakuumavbryteren utvikler seg til en flashover, indikerer dette at vakuumavbryteren brytes langs skallets overflate, noe som alvorlig påvirker vakuumavbryterens isolasjonsegenskaper. I tillegg er kvaliteten på ytre skall også en faktor som påvirker spenningstoleransen til AC-vakuumkontaktoren.

2. Forbedringsforanstaltninger

Siden spenningstoleransen til AC-vakuumkontaktoren hovedsakelig avhenger av vakuumavbryteren, og faktorene som påvirker spenningstoleransen til vakuumavbryteren inkluderer innvendig avbryter og ytre skall, bør foranstaltninger tas fra disse to aspektene for forbedring.

Først, fra perspektivet av vakuumavbryterens innvendige, bør følgende aspekter merkes:

Forbedre den fysiske strukturen til kontaktene for å gjøre vakuumavbryterens elektriske felt så jevnt som mulig. Når vakuumavbryterens kontaktgappe er bestemt, hjelper forbedring av elektriske feltets fordeling i avbryteren til å gjøre det mer jevnt, med å forbedre vakuumavbryterens spenningstoleranse og redusere lekkasgestrømmen.

I praksis, først bør tykkelsen av kontaktene passende økes, og spisse kanter og hjørner av kontaktene bør bluntes, slik at elektriske feltets fordeling i disse delene ikke er for koncentrert, noe som bidrar til å forbedre vakuumavbryterens spenningstoleranse. I tillegg, for høy-spennings- og store kapasitets vakuumavbrytere, bør det også designes en spenningjevnbyrdeskjermbelte rundt kontaktene, og en hjelpespenningsjevnbyrdeskjermbelte bør designes ved enden av spenningjevnbyrdeskjermbelten for å effektivt forbedre elektriske feltets fordeling nær kontaktene. Design av endeskjermer nær endekapperne på begge ender av vakuumavbryteren kan effektivt redusere elektriske feltets intensitet nær endekapperne av vakuumavbryteren.

Forbedre vakuumgraden. Vakuumgraden er et viktig parameter som reflekterer kvaliteten på vakuumavbryteren. Vakuumgraden til en godkjent vakuumavbryter har et område, mellom 10^-4~10^-2 Pa, det vil si 10^-6~10^-4 mmHg Som vist i figur 2, når trykket i vakuumavbryteren er større enn 10^-2 Pa, synker dens spenningstoleranse raskt.

Kontaktflaten bør være glatt og flat. Hvis nødvendig, bør grovheter på kontaktflaten fjernes gjennom kondisering.

Forbedre koaksialiteten. Guidesylinderen kan effektivt sikre vakuumavbryterens koaksialitet, men noen ganger er koaksialiteten fortsatt ikke i beste tilstand og trenger nøyaktig justering. Forbedring av koaksialiteten sikrer effektiv kontakt mellom bevegelige og statiske kontakter, noe som kan redusere kontaktmotstanden, redusere varmen som genereres når kontaktene er lukket, og effektivt redusere overflateskader som oppstår ved fusjonssvinging når kontaktene er åpnet.

Andre, fra perspektivet av vakuumavbryterens ytre skall, bør følgende aspekter merkes:

• Øk krypeavstanden. Spesielt i tilfeller med produktminiaturisering, kan dette målet effektivt oppnås ved å designe ytre skallet i en bølget form.

• Opprethold renskheten av ytre skall og merk bruken av miljøet. Spesielt for vakuumavbrytere som brukes ute i forurenset og fuktige miljøer, bør foranstaltninger tas for å holde ytre skallet rent.

• For høy-spennings- og store kapasitets vakuumavbrytere, kan legging til silikonfett isolasjon mellom vakuumavbryterens ytre overflate og isolerende porcelinssleeve effektivt forbedre isolasjonsevnen av vakuumavbryterens ytre overflate. I tillegg må materialer med høy isolasjonsevne velges for å forbedre spenningstoleransen til ytre skallet av AC-vakuumkontaktoren.

3. Konklusjon

Ved å forbedre den indre isolasjonen av vakuumavbryteren, redusere overflatespenningen av vakuumavbryterens ytre skall, og forbedre spenningstoleransen til ytre skallet av AC-vakuumkontaktoren, kan spenningstoleransen til AC-vakuumkontaktoren betydelig forbedres, og produktkvaliteten kan økes.