Ointerruptor a vácuoé o componente principal de um disjuntor a vácuo e é conhecido como "coração". Sua principal função é extinguir rapidamente o arco quando a corrente ultrapassa zero usando um meio de alto vácuo, estabelecendo uma resistência de isolamento confiável e, assim, desconectando o circuito.
Vamos detalhar detalhadamente as principais funções de cada componente do interruptor a vácuo:
Componentes principais e suas funções
1. Carcaça Isolante
Composição: normalmente cilíndrica e feita de vidro, cerâmica ou vitro{0}}cerâmica. Os produtos modernos costumam usar cerâmica.
Principais funções:
Vedação e Suporte: Forma um recipiente completamente vedado, mantendo alto vácuo (acima de 10^-4 Pa) em seu interior, proporcionando um ambiente operacional estável para o sistema de contato e servindo como estrutura de suporte mecânico para toda a câmara de extinção de arco.
Isolamento: No estado aberto, suporta a alta tensão entre os contatos móveis e estacionários, evitando que a corrente flua pelo invólucro e cause quebra.
2. Sistema de contato móvel e estacionário
Este é o componente central da câmara de extinção de arco, responsável pela condução e interrupção da corrente.
Contato Estacionário: Extremidade fixa, conectada a uma extremidade do disjuntor.
Contato Móvel: Extremidade móvel, conectada ao mecanismo de operação externo através de um fole.
Principais funções:
Corrente condutora: na posição fechada, os contatos móveis e estacionários estão em contato próximo, proporcionando um caminho-de baixa resistência para a corrente.
Geração de arco: no momento da abertura, os contatos se separam, gerando um arco de vapor metálico de alta-temperatura e alta-pressão (arco de vácuo).
Extinção de arco: os contatos utilizam um campo magnético longitudinal especial em forma de copo ou uma estrutura de campo magnético transversal (como contatos de ranhura em espiral). Estas estruturas geram um campo magnético que faz com que o arco gire em alta velocidade através da superfície de contato, evitando o superaquecimento local. Quando a corrente passa por zero, o vapor metálico se difunde e condensa rapidamente, extinguindo assim o arco.
3. Fole
Composição: um tubo metálico de parede-fina, elástico, axialmente expansível.
Principais funções:
Vedação dinâmica: Esta é a função mais crítica do fole. Ele conecta o contato móvel e a tampa da extremidade móvel, permitindo expansão e contração livres durante as operações de abertura e fechamento, mantendo ao mesmo tempo uma vedação de alto vácuo dentro da câmara de extinção de arco para evitar a entrada de ar.
Transmissão de Movimento Mecânico: Transmite o movimento linear do mecanismo operacional externo para o contato móvel interno.
4. Capas de blindagem
A câmara de extinção de arco normalmente possui múltiplas tampas de blindagem, que são componentes essenciais para garantir seu desempenho e vida útil.
Escudo Principal (Escudo Armado):
Finalidade: Envolve os contatos.
Prevenção de Condensação: Absorve e condensa o vapor metálico gerado pelo arco de contato, evitando que ele se condense na parede interna do invólucro isolante, mantendo assim a resistência do isolamento do invólucro.
Invólucro Protetor: Protege o invólucro isolante da erosão direta do arco e da radiação de calor.
Escudo Equalizador:
Finalidade: Localizado entre os contatos e as tampas.
Melhorar a distribuição do campo elétrico: Otimiza a distribuição do campo elétrico dentro da câmara de extinção de arco, evitando a intensidade excessiva do campo elétrico localizado e melhorando a tensão suportável geral do isolamento.
5. Tampas finais (tampas finais móveis e estáticas)
Composição: normalmente discos de metal (como cobre-isento de oxigênio).
Função principal:
Vedação: Vedação ao invólucro isolante por brasagem ou outros métodos, formando as duas extremidades da câmara-selada a vácuo.
Condutividade e conexão: A tampa da extremidade estática é conectada ao contato estático, e a tampa da extremidade móvel é conectada ao fole e ao contato móvel, servindo como entrada e saída de corrente e conectada ao circuito externo.
Resumo e Breve Processo Operacional
Para uma compreensão mais intuitiva, podemos relacionar o funcionamento do interruptor a vácuo com as funções de seus componentes:
Estado Fechado:
Os contatos móveis e estacionários são fechados, formando um caminho para a corrente através da tampa terminal, do contato e da tampa terminal.
A caixa isolante e a blindagem garantem o isolamento do solo.
Processo de abertura:
O mecanismo operacional puxa o contato móvel, comprimindo o fole.
No momento em que os contatos se separam, é gerado um arco de vácuo.
O desenho do campo magnético dos contatos faz com que o arco gire e se espalhe.
A blindagem principal absorve e condensa rapidamente o vapor metálico.
Quando a corrente CA passa por zero, o arco se extingue devido à falta de um dielétrico de sustentação.
Estado aberto:
Uma certa distância é mantida entre os contatos móveis e estacionários.
O invólucro isolante e a blindagem trabalham juntos para suportar a alta tensão de recuperação e evitar quebras.
O fole mantém a vedação, garantindo um alto vácuo contínuo no interior.
Em resumo, os vários componentes do interruptor a vácuo trabalham juntos precisamente para alcançar a capacidade de interromper grandes correntes de forma rápida e confiável em um espaço extremamente pequeno. Suas principais vantagens residem na forte capacidade de isolamento e{1}}extinção de arco do meio de alto vácuo e na vedação dinâmica obtida pelo fole.
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Shaanxi Huadian está bem ciente da importância dos componentes do "coração" e sempre considera a qualidade do produto como a tábua de salvação da empresa. O interruptor a vácuo por ela produzido é conhecido como modelo de “excelente qualidade”. Caso necessário, entre em contato com:pannie@hdswitchgear.com.
