真空遮断器の動作原理

他の遮断スイッチと比較すると、真空遮断器の原理は磁気発泡体の原理とは異なります。 真空中には誘電体が存在しないため、アークはすぐに消えます。 したがって、切断スイッチの動的データ接点と静的データ接点はあまり離れていません。 絶縁スイッチは通常、比較的定格電圧が低い加工工場の電力工学機器に使用されます。 電力供給システムの急速な発展傾向に伴い、中国では10kV真空遮断器が量産され、適用されています。 保守員にとって、真空遮断器の習熟とメンテナンスの強化、安全・確実に動作させることが喫緊の課題となっています。 ZW27-12を例として、真空遮断器の基本原理とメンテナンスについて簡単に紹介します。
1. 真空の断熱特性。
真空は強力な断熱特性を持っています。 真空遮断器では、蒸気は非常に薄く、蒸気の分子構造の任意のストローク配列は比較的大きく、蒸気同士が衝突する確率は小さい。 したがって、ランダムな衝撃は真空ギャップの侵入の主な原因ではありませんが、高靱性の静電界の影響下では、電極蒸着された金属材料粒子が絶縁損傷の主な要因となります。
真空ギャップにおける絶縁圧縮強度は、ギャップの大きさや電磁界のバランスだけでなく、金属電極の特性や表面層の規格にも大きく影響されます。 真空ギャップは微小ギャップ（2～3mm）で高圧ガスやSF6ガスの絶縁性を有するため、一般に真空遮断器の接点開離距離は小さくなります。
金属電極が絶縁破壊電圧に与える直接的な影響は、特に素材の衝撃靱性（圧縮強度）と金属材料の融点に反映されます。 圧縮強度と融点が高いほど、真空下での電動ステージの絶縁圧縮強度は高くなります。
実験によると、真空値が高くなるほどガスギャップの絶縁破壊電圧は高くなりますが、10-4 Torr を超えると基本的に変化しません。 したがって、真空磁気ブローチャンバーの絶縁圧縮強度をよりよく維持するためには、真空度は10-4 Torr以上である必要があります。
2. 真空中でのアークの発生と消滅。
真空アークは、これまでに学んだ蒸気アークの充放電条件とはまったく異なります。 蒸気のランダムな状態は、アーキングを引き起こす主な要因ではありません。 電極に触れることで蒸発した金属材料の蒸気により真空アーク充放電が発生します。 同時に、遮断電流の大きさやアーク特性も異なります。 通常、これを低電流真空アークと高電流真空アークに分けます。
1. 小電流真空アーク。
真空中で接点を開放すると、電流と運動エネルギーが非常に集中した負極カラースポットが発生し、負極カラースポットから多量の金属材料蒸気が揮発します。 点火した。 同時に、アーク柱内の金属材料の蒸気と帯電した粒子は広がり続け、電気ステージも揮発して新しい粒子を満たし続けます。 電流がゼロを超えると、アークの運動エネルギーが減少し、電極の温度が低下し、実際の揮発効果が減少し、アーク柱内の質量密度が減少します。 最終的に、負極点は静まり、アークは消滅します。
場合によっては、揮発によりアーク柱の伝播速度を維持できなくなり、アークが突然消えてトラップが発生することがあります。