Estructura y principio de funcionamiento del interruptor de circuito de vacío

Interruptor de vacíoes un tipo de equipo eléctrico que realiza la apertura y la ruptura del circuito mediante el uso de un entorno de alto vacío, y sus componentes y principios centrales son los siguientes:

1. Estructura principal

Aspirador

Como componente central, adopta un entorno de alto vacío (grado de vacío de 1.3 × 10- ² a 1.3 × 10- ⁴ PA) para realizar la extinción y el aislamiento de ARC. Cuando los contactos se dividen y se cierran al vacío, solo se generan arcos de vapor de metal, y el arco se extingue utilizando la rápida difusión de vapores metálicos y las características de enfriamiento.

Mecanismo operativo

Esto consiste en un mecanismo electromagnético o operado por manantial, que es responsable de actuar los contactos para abrir y cerrar.1 El mecanismo de resorte, por ejemplo, logra una separación rápida de los contactos mediante el almacenamiento de energía y la liberación del resorte de ruptura.

Piezas de apoyo y aislamiento

Soporte: contiene el interruptor y admite otros componentes.

Linkage de aislamiento, resorte de conmutación, enlace de movimiento de doble brazo: transmite la fuerza operativa y garantiza la precisión de la acción de conmutación de los contactos.

Aisladores: apoye los contactos durante el cierre y proporcione aislamiento desde el suelo.

Otras partes

Compartimento de la barra colectiva: posee contactos y piezas conductoras.

Compartimento de cable: conecta circuitos externos.

2. Principio de operación

Funcionamiento normal

Al cerrar eltirante de vacío, los contactos hacen un buen contacto y se realiza el circuito. Elinterruptor de vacíoestá aislado del suelo por apoyar aisladores.

Abertura de fallas

Cuando se produce una falla en una línea (por ejemplo, un cortocircuito), se genera un alto voltaje entre los contactos, lo que resulta en la formación de un arco de vapor de metal. A medida que el arco arde en el vacío, el metal evaporado en la superficie de los contactos forma un canal conductor.

Mecanismo de extinción de arco

Apagado físico: cuando la corriente de arco pasa cero, la temperatura de contacto disminuye, la evaporación se debilita y el arco se extingue cuando se agota la energía.

Ventaja del entorno del vacío: las moléculas de gas en el vacío son delgadas y bajas probabilidad de librería de colisión, el arco es difícil de mantener. Al mismo tiempo, la rápida difusión del vapor metálico y el proceso de recombinación acelera el enfriamiento del arco.

Recuperación de aislamiento

Después de extinguir el arco, el vacío se restaura rápidamente y se restablece la resistencia del aislamiento entre los contactos, lo que permite la conmutación múltiple sin afectar el rendimiento.

3. Características de Key

Aislamiento alto: la resistencia al aislamiento de la brecha de vacío es mayor que la del gas ordinario, y la distancia de contacto se puede acortar a 2-3 mm.

Extinte del arco rápido: la difusión de vapor de metal y el mecanismo de enfriamiento aseguran que el arco se extingue en milisegundos.

Alta confiabilidad: puede soportar operaciones de apertura y cierre múltiples, adecuadas para niveles de alto voltaje (por ejemplo, 10kV y superior).

A través del diseño estructural y la optimización de principios, los interruptores de vacío tienen las ventajas de la capacidad de ruptura fuerte, la larga vida útil y el bajo costo de mantenimiento en el sistema de energía.