Im Vergleich zu anderen Trennschaltern unterscheidet sich das Prinzip von Vakuum-Leistungsschaltern von dem von magnetischen Blasmitteln. Im Vakuum gibt es kein Dielektrikum, wodurch der Lichtbogen schnell erlischt. Somit sind die dynamischen und statischen Datenkontaktpunkte des Trennschalters nicht sehr weit voneinander entfernt. Trennschalter werden in der Regel für energietechnische Anlagen in Prozessanlagen mit relativ niedrigen Nennspannungen eingesetzt! Mit dem rasanten Entwicklungstrend des Stromversorgungssystems wurden in China 10-kV-Vakuum-Leistungsschalter in Massenproduktion hergestellt und eingesetzt. Für das Wartungspersonal ist es zu einem dringenden Problem geworden, die Beherrschung von Vakuum-Leistungsschaltern zu verbessern, die Wartung zu stärken und sie sicher und zuverlässig zu betreiben. Am Beispiel von ZW27-12 stellt der Artikel kurz das Grundprinzip und die Wartung von Vakuum-Leistungsschaltern vor.
1. Isolationseigenschaften von Vakuum.
Vakuum hat starke isolierende Eigenschaften. Im Vakuum-Leistungsschalter ist der Dampf sehr dünn und die willkürliche Strichanordnung der Molekülstruktur des Dampfes ist relativ groß und die Wahrscheinlichkeit einer Kollision miteinander ist gering. Daher ist ein zufälliger Aufprall nicht der Hauptgrund für das Eindringen in den Vakuumspalt, aber unter der Wirkung des elektrostatischen Feldes mit hoher Zähigkeit sind die auf der Elektrode abgeschiedenen Metallmaterialpartikel der Hauptfaktor für Isolationsschäden.
Die dielektrische Druckfestigkeit in einem Vakuumspalt hängt nicht nur von der Größe des Spalts und dem Gleichgewicht des elektromagnetischen Feldes ab, sondern wird auch stark von den Eigenschaften der Metallelektrode und dem Standard der Oberflächenschicht beeinflusst. Bei einem kleinen Abstandsspalt (2-3 mm) hat der Vakuumspalt die isolierenden Eigenschaften von Hochdruckgas und SF6-Gas, weshalb der Kontaktpunktöffnungsabstand des Vakuumleistungsschalters im Allgemeinen klein ist.
Der direkte Einfluss der Metallelektrode auf die Durchbruchspannung spiegelt sich konkret in der Schlagzähigkeit (Druckfestigkeit) des Rohmaterials und dem Schmelzpunkt des Metallmaterials wider. Je höher die Druckfestigkeit und der Schmelzpunkt sind, desto höher ist die dielektrische Druckfestigkeit des elektrischen Tisches unter Vakuum.
Experimente zeigen, dass die Durchbruchspannung des Gasspalts umso höher ist, je höher der Vakuumwert ist, aber oberhalb von 10-4 Torr grundsätzlich unverändert bleibt. Um die Isolationsdruckfestigkeit der Vakuum-Magnetblaskammer besser aufrechtzuerhalten, sollte der Vakuumgrad daher nicht niedriger als 10-4 Torr sein.
2. Das Entstehen und Erlöschen des Lichtbogens im Vakuum.
Der Vakuumlichtbogen unterscheidet sich deutlich von den Lade- und Entladebedingungen des Dampflichtbogens, die Sie zuvor kennengelernt haben. Der zufällige Zustand des Dampfes ist nicht der Hauptfaktor für die Entstehung von Lichtbögen. Das Laden und Entladen des Vakuumlichtbogens wird im Dampf des Metallmaterials erzeugt, das durch Berühren der Elektrode verflüchtigt wird. Gleichzeitig variieren auch die Größe des Abschaltstroms und die Lichtbogencharakteristik. Wir unterteilen es normalerweise in Vakuumlichtbogen mit niedrigem Strom und Vakuumlichtbogen mit hohem Strom.
1. Vakuumlichtbogen mit kleinem Strom.
Wenn der Kontaktpunkt im Vakuum geöffnet wird, entsteht ein Farbfleck der negativen Elektrode, an dem der Strom und die kinetische Energie sehr konzentriert sind, und viel Metallmaterialdampf verflüchtigt sich aus dem Farbfleck der negativen Elektrode. entzündet. Gleichzeitig breiten sich der Metallmaterialdampf und die elektrifizierten Partikel in der Lichtbogensäule weiter aus, und die elektrische Stufe verflüchtigt weiterhin neue Partikel, um sie aufzufüllen. Wenn der Strom den Nullpunkt überschreitet, nimmt die kinetische Energie des Lichtbogens ab, die Temperatur der Elektrode sinkt, der tatsächliche Effekt der Verflüchtigung nimmt ab und die Massendichte in der Lichtbogensäule nimmt ab. Schließlich lässt der negative Elektrodenfleck nach und der Lichtbogen erlischt.
Manchmal kann die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Lichtbogensäule durch die Verflüchtigung nicht aufrechterhalten werden, und der Lichtbogen erlischt plötzlich, was zu Einschlüssen führt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. April 2022