Interruptor de vácuoé um componentes de núcleo de distribuição de alta tensão usando o ambiente de vácuo como meio de extinção do arco, amplamente utilizado em sistemas de energia, disjuntores, contatores e outros equipamentos, usados para quebrar com segurança a corrente. A seguir, é apresentado sua estrutura, princípio de trabalho, características e aplicações da introdução detalhada:
1. Estrutura
O interruptor a vácuo é composto principalmente das seguintes partes:
Concha:Geralmente, um cilindro isolante feito de cerâmica ou vidro, que mantém um alto vácuo (acima 10- ⁴ pa) para garantir a força dielétrica.
Sistema de contato:
Contatos dinâmicos: conectados ao mecanismo operacional e móveis.
Contato estático: corrigido no shell.
Material de contato: liga de cobre-cromo comumente usada (CUCR) com alta condutividade elétrica, resistência à erosão do arco e baixos valores de corte.
Tampa de escudo:
Escudo principal: envolve os contatos, absorve o vapor de metal gerado pelo arco e impede a deterioração do isolamento.
Escudo auxiliar: protege o interior da moradia da contaminação.
Fole:Elemento elástico de metal, para alcançar o movimento de vedação do contato móvel, para manter o ambiente a vácuo.
Tampa final:O eletrodo de metal se conecta ao circuito externo.
2. Princípio de trabalho
Condução normal:O contato é fechado e a corrente flui através do contato.
Processo de quebra:
Separação de contato: O mecanismo de operação puxa os contatos em movimento, os contatos entre o arco (arco de vapor de metal).
Arco extinguido:
A alta resistência dielétrica do vácuo (± 10 ⁸ V/m) e o vapor de metal difundido rapidamente fazem com que o arco seja extinto quando a corrente passa por zero.
O design especial da superfície de contato (por exemplo, ranhuras em espiral) permite que o arco gire e difunda, evitando superaquecimento localizado.
Recuperação dielétrica: Depois que o arco é extinto, o vapor de metal se condensa rapidamente e o vácuo recupera as propriedades isolantes.
3. Recursos
Vantagens:
Capacidade de extinção de arco forte: alta resistência de isolamento do meio de vácuo, adequado para quebrar grandes correntes (até 100 ka).
Vida longa: Resistência à corrosão de contato, vida mecânica de dezenas de milhares de vezes.
Ambientalmente amigável: sem SF₆ e outros gases de efeito estufa, sem risco de incêndio.
Tamanho pequeno e peso leve: Adequado para a área de comutação compacta (por exemplo, disjuntores montados em centros).
Manutenção simples: não há necessidade de alterar o meio de interrupção.
Desvantagens:
Processo de fabricação complexo: alta tecnologia de vedação a vácuo necessária, alto custo.
Efeito de corte: a pequena quebra de corrente indutiva pode gerar excesso de tensão (precisa cooperar com o circuito de proteção).
4. Aplicação
Sistema de energia:
Campo de tensão média (10-40. 5 kV): disjuntor de distribuição, gabinete de rede de anel, disjuntor de proteção ao gerador.
Campo de alta tensão (72,5 kV e acima): realizado pela tecnologia tandem multi-quebra (por exemplo, a vácuo + sf₆ switchgem híbrido).
Campo Industrial:Controle do motor, forno de arco elétrico, fonte de alimentação de tração (ferrovia, metrô).
Nova energia:DC Breaking para inversores fotovoltaicos, conversores de energia eólica.
5. Comparação com outras tecnologias de extinção de arco
| Características | A vácuo é extinto | Sf₆ arco extinguindo | Extinção do arco de petróleo |
| Médio de extinção do arco | Vácuo | Gás sf₆ | Óleo de isolamento |
| Simpatia ambiental | Excelente | Pobre (gases de efeito estufa) | Pobre (inflamabilidade, poluição) |
| Requisitos de manutenção | Baixo | Meio (detecção de gás) | Alta (mudança de óleo) |
| Tensão aplicável | Alta tensão alta | Tensão extra alta | Tensão média convencional |
6. CONCLUSÃO
Os interruptores a vácuo, com sua alta eficiência, simpatia ambiental e vida longa, tornaram -se a tecnologia dominante no setor de tensão de média e continuam a crescer em aplicações de alta tensão e DC. No futuro, com o avanço de materiais (como novas ligas de contato) e processos, seu desempenho e aplicação serão expandidos. Se você tiver pedido ou cotação, entre em contato conosco em:pannie@hdswitchgear.com.
