Vaakumi katkestaja, tuntud ka kui vaakumlüliti toru või vaakummull, on vaakumlüliti põhikomponent. Selle põhifunktsioon on kasutada vaakumi suurepäraseid isolatsiooni- ja kaare kustutamisomadusi. See mõistab vooluringi sulgemis- ja avamisoperatsioone läbi elektroodide (kontaktide) ja muude vaakumis suletud komponentide. Pärast toite katkestamist saab seade kaare kiiresti kustutada ja voolu tõhusalt maha suruda, tagades sellega elektrisüsteemi ohutu ja stabiilse töö.
Vaakumkatteid saab liigitada erinevate standardite järgi. Koorematerjali kohaselt võib need jagada klaasist vaakumkatteks ja keraamilisteks vaakumkatteks. Selle eesmärgi kohaselt jagunevad vaakumkatted kaitselülitite, koormuslülitite, kontaktorid, kottide, sektsioonide ja muude eriotstarbeliste eesmärkide jaoks vaakumkatteks.
Vaakum katkestaja põhstruktuur
Vaakumi katkestaja põhikomponendid hõlmavad õhukindlat isolatsioonisüsteemi, mis tagab seadmete isolatsiooni jõudluse vaakumseisundis; juhtiv süsteem, mis vastutab vooluringi sulgemise ja avamise eest; varjestussüsteem, mida kasutatakse kontaktide kaitsmiseks väliste häirete eest; ja kontaktsüsteem, mis on praeguse ülekande võtmekomponent. Need komponendid koos moodustavad vaakumi katkestaja põhistruktuuri, tagades selle tõhusa ja ohutu töötamise.
Õhukindel isolatsioonisüsteem koosneb peamiselt klaasist või keraamikast, liikuvast otsakattest, fikseeritud otsakattest ja roostevabast terasest lõhn. Nende hulgas on isoleeriv kest süsteemi põhikomponent, mis mitte ainult ei mängi toetavat rolli, vaid on ka õhukindluse peamine garantii. Liigutavatel elektroodide liikumisel juhendi ja tihenduskomponendina on äärmiselt kõrge mehaanilise eluea nõuded, et tagada vaakumi katkestaja stabiilne toimimine.
Kaaride kustutamiskambri juhtiv süsteem koosneb mitmest komponendist, näiteks fikseeritud juhtiv vardast, fikseeritud kaare pinnast, fikseeritud kontaktist, liikuvast kontaktist, liikuvast kaarepinnast ja liikuvast juhtivat vardast. Nende hulgas nimetatakse fikseeritud juhtiv varda, fikseeritud kaare pinda ja fikseeritud kontakti fikseeritud elektroodiks, samas kui liikuv kontakt, liikuv kaare pind ja liikuvat juhtivat varda nimetatakse ühiselt liikuvaks elektroodiks. See disain võimaldab töömehhanismil hõlpsalt saavutada kahe kontakti sulgemise liikuva juhtiva varda liikumise kaudu, täites seeläbi vooluahela ühenduse.
Selle tagamaks, et kahe kontakti vaheline kontakttakistus jääb minimaalseks ja stabiilseks ning suurendamiseks kaare kustutamiskambri mehaanilise tugevuse suurendamiseks, kui see on dünaamilise ja stabiilse voolu korral, on vaakumisüliti spetsiaalselt varustatud juhtivarrase ühes otsas suunatud juhtmega ja täiendab pidevat kokkusurutud kontakti. Kui vaakumisüliti voolu rikub, eraldavad kaare kustutamiskambri kaks kontakti ja genereerivad kaare, kuni kaare kustub, kui vool loomulikult ületab nulli, lõpetades sellega vooluringi purunemise.
Lisaks rafineeritakse vaakumkaare kustutamiskambri liikuvaid ja staatilisi juhtivaid vardaid hapnikuvaba vasega. Peamise juhtiva vooluringina täidavad nad olulise ülesande voolu läbiviimiseks. Juhthülss rafineeritakse tavaliselt isoleermaterjalidega. Selle põhifunktsioon on tagada, et liikuv juhtiv varras suudab ava- ja sulgemisprotsessi ajal sujuva lineaarse liikumise piki vaakumkaare telge kustutada. Samal ajal võib see tõhusalt ära hoida juhtiva vooluringi voolamise lõhn, pikendades seeläbi vaakumkaare kustutamise kambri kasutusaega.
Varjestussüsteem koosneb peamiselt varjestustorust, varjestuskattest ja muudest seotud osadest. Nende hulgas on varjestustoru süsteemi põhikomponent ja selle materjali saab valida mitmesuguste materjalide hulgast, näiteks hapnikuvaba vask, roostevabast terasest, elektrilisest puhtast rauast või vask-kroomisulamist. Süsteemi peamised funktsioonid hõlmavad järgmist:
- Vähendage isoleerimiskoore siseseina saastet metalliauru ja kontaktide tekitatud tilkade abil kaareprotsessi ajal, hoides ära seeläbi vaakumkatte kesta isolatsioonitugevuse vähenemise või välklambi esinemise.
- Optimeerige elektrivälja jaotust vaakumkatte sees ja soodustage vaakumkatte isoleeriva kesta miniaturiseerumist, eriti kõrgepinge tasemega vaakumkatte miniaturiseerimisel.
- Kaaretoodete kondenseerumine. Eriti kui vaakumi katkestaja rikub lühise voolu, suudab varjestussüsteem imada suurema osa kaare tekitatud soojusenergiast, suurendades sellega dielektrilist taastustugevust kontaktide vahel. Mida rohkem kaaretooteid varjestustoru kondenseerub, seda suurem on energia, mille ta neelab, ja seda soodustavam on see, et parandada vaakum katkestaja purunemisvõimet.
Kontaktsüsteem
Vaakumislüliti põhikomponendina on vaakum katkestaja jõudluse võti kontaktsüsteemis. Kontaktsüsteem mängib olulist rolli vooluringi ava- ja sulgemisprotsessis.
● Kontaktstruktuur
Kui vaakumi katkestaja rikub lühise voolu, mängib kontaktstruktuur elulist rolli. See piirab tõhusalt kontaktpinnale anoodikohtade moodustumist, moodustades põiki või pikisuunalise magnetvälja, parandades seeläbi katkestaja purunemisvõimet. Kontaktstruktuur genereerib vajaliku magnetvälja, muutes voolu suunda ja kasutades magnetilisi jõudude kogumiseks magnetilisi materjale.
Vaakumkatte kontaktstruktuur on mitmekesine, sealhulgas silindrilised kontaktid, põiksuunalised magnetväljaga kontaktid, näiteks spiraalne soon, tassi põiksuunaline magnetiline ja svastika soon ristmagnetiliselt, ja pikisuunalise magnetväljaga kontaktid, näiteks avatud kaldus pikisuunaline groovine magnet, koolis ja hallakeha magnet, magnet. Lisaks on olemas R-tüüpi kontaktid, mille kontaktstruktuur ja kontakt on integreeritud, ja magnetvälja suund on vahelduv pikisuunaline magnet.
● Kontaktmaterjal
Kontakt on kaare juhtimise ja kustutamise kaare võtmeosa, seega on materjalide nõuded äärmiselt ranged. Praegu on kaitselülitite vaakumi katkestaja kontaktmaterjalid peamiselt vask-bismutis sulam, vask-kroomi sulam ja vask-häältega sulam. Nende hulgas kasutatakse suurepärase jõudluse tõttu laialdaselt vask-kroomisulamit. Ülemise ja alumise kontakti tagumiku pinnale keevitatakse 3 mm paksusega vask-kroomisulamileht. Ülejäänud võib olla valmistatud hapnikuvabast vasest.
● põiki ja pikisuunalised magnetvälja kontaktid ning nende funktsioonid
Kui põiksuunaline magnetvälja kontakt rikub vaakumi katkestaja lühise voolu, genereeritakse elektroodi teljega risti olev magnetväli. See magnetväli paneb vaakumkaare liikuma suurel kiirusel piki kontaktpinna, vältides kontaktpinna tõsist sulamist ja taastab isolatsiooni tugevuse kiiresti pärast voolu nulli, mis soodustab kaare väljasuremist.
Pikisuunaline magnetvälja kontakt genereerib magnetvälja, mis on kooskõlas elektroodi telje suunaga. See magnetväli võib suurendada muundamise voolu väärtust difuusikaartilt kontraktsiooni kaarele. Piisavalt tugeva pikisuunalise magnetvälja toimel jaotuvad kaare laigud ühtlaselt elektroodi kontakti pinnale, vältides kontaktpinna lokaalset tõsist sulamist ja samal ajal on neil eelised madala kaarepinge ja väikese kaareenergia eelised, mis on väga kasulik isolatsiooni tugevuse taastumiseks pärast ARC -i paranemist.
Praegu võtavad vaakumkatte valdkonnas suure võimsusega tooted üldiselt pikisuunalise magnetvälja kontakti kujunduse. See on peamiselt tingitud pikisuunalise magnetvälja kontakti suurepärasest jõudlusest, sealhulgas madala elektrilise kulumise, pika vastupidavuse ja tugeva purunemisvõime suurenemisest.
