ILinterruttore sottovuotoè il componente principale di un interruttore automatico in vuoto ed è noto come il suo "cuore". La sua funzione principale è quella di estinguere rapidamente l'arco quando la corrente attraversa lo zero utilizzando un mezzo ad alto vuoto, stabilendo una resistenza di isolamento affidabile e quindi disconnettendo il circuito.
Analizziamo nel dettaglio le principali funzioni di ciascun componente dell'ampolla in vuoto:
Componenti principali e loro funzioni
1. Alloggiamento isolante
Composizione: tipicamente cilindrica e realizzata in vetro, ceramica o vetro-ceramica. I prodotti moderni utilizzano spesso la ceramica.
Funzioni principali:
Sigillatura e supporto: forma un contenitore completamente sigillato, mantenendo un vuoto elevato (superiore a 10^-4 Pa) all'interno, fornendo un ambiente operativo stabile per il sistema di contatto e fungendo da struttura di supporto meccanico per l'intera camera di estinzione dell'arco.
Isolamento: nello stato aperto, resiste all'alta tensione tra i contatti mobili e fissi, impedendo alla corrente di fluire attraverso l'alloggiamento e causare guasti.
2. Sistema di contatto mobile e stazionario
Questo è il componente principale della camera di estinzione dell'arco, responsabile della conduzione e dell'interruzione della corrente.
Contatto stazionario: estremità fissa, collegata a un'estremità dell'interruttore.
Contatto Mobile: Estremità mobile, collegata al comando esterno tramite un soffietto.
Funzioni principali:
Conduzione di corrente: nella posizione chiusa, i contatti mobile e stazionario sono in stretto contatto, fornendo un percorso a bassa-resistenza per la corrente.
Generazione dell'arco: al momento dell'apertura, i contatti si separano, generando un arco di vapore metallico ad alta-temperatura e alta-pressione (arco sotto vuoto).
Estinzione dell'arco: i contatti utilizzano uno speciale campo magnetico longitudinale a forma di tazza- o una struttura del campo magnetico trasversale (come i contatti con scanalatura a spirale). Queste strutture generano un campo magnetico che fa ruotare l'arco ad alta velocità attraverso la superficie di contatto, prevenendo il surriscaldamento locale. Quando la corrente passa per lo zero, il vapore metallico si diffonde e condensa rapidamente, estinguendo così l'arco.
3. Soffietto
Composizione: tubo metallico espandibile assialmente, elastico e a pareti sottili.
Funzioni principali:
Tenuta dinamica: questa è la funzione più critica del soffietto. Collega il contatto mobile e il coperchio terminale mobile, consentendo la libera espansione e contrazione durante le operazioni di apertura e chiusura mantenendo allo stesso tempo una tenuta ad alto vuoto all'interno della camera di estinzione dell'arco per impedire l'ingresso di aria.
Trasmissione del movimento meccanico: trasmette il movimento lineare del meccanismo di comando esterno al contatto mobile interno.
4. Coperture schermanti
La camera di estinzione dell'arco è generalmente dotata di più coperture schermanti, che sono componenti chiave per garantirne le prestazioni e la durata.
Scudo principale (scudo armato):
Scopo: circonda i contatti.
Prevenzione della condensa: assorbe e condensa il vapore metallico generato dall'arco di contatto, impedendogli di condensare sulla parete interna dell'involucro isolante, mantenendo così la resistenza isolante dell'involucro.
Involucro protettivo: protegge l'involucro isolante dall'erosione diretta dell'arco e dalle radiazioni di calore.
Scudo equalizzante:
Scopo: Situato tra i contatti e i cappucci terminali.
Miglioramento della distribuzione del campo elettrico: ottimizza la distribuzione del campo elettrico all'interno della camera di estinzione dell'arco, prevenendo un'eccessiva intensità localizzata del campo elettrico e migliorando la tensione di resistenza dell'isolamento complessiva.
5. Estremità (cappucci mobili e statici)
Composizione: solitamente dischi metallici (ad esempio rame-privo di ossigeno).
Funzione principale:
Sigillatura: sigillata all'involucro isolante mediante brasatura o altri metodi, formando le due estremità della camera sigillata sotto vuoto-.
Conduttività e connessione: il coperchio terminale statico è collegato al contatto statico e il coperchio terminale mobile è collegato al soffietto e al contatto mobile, fungendo da ingresso e uscita di corrente e collegato al circuito esterno.
Riepilogo e breve processo operativo
Per una comprensione più intuitiva possiamo mettere in relazione il funzionamento dell'ampolla in vuoto con le funzioni dei suoi componenti:
Stato chiuso:
I contatti mobili e fissi sono chiusi, formando un percorso per la corrente attraverso il cappuccio terminale, il contatto e il cappuccio terminale.
L'involucro isolante e lo schermo garantiscono l'isolamento da terra.
Processo di apertura:
Il meccanismo di comando tira il contatto mobile, comprimendo il soffietto.
Nel momento in cui i contatti si separano si genera un arco di vuoto.
Il design del campo magnetico dei contatti provoca la rotazione e la diffusione dell'arco.
Lo schermo principale assorbe e condensa rapidamente il vapore metallico.
Quando la corrente alternata passa per lo zero, l'arco si spegne per mancanza di dielettrico di sostegno.
Stato aperto:
Viene mantenuta una certa distanza tra i contatti mobili e fissi.
L'alloggiamento isolante e lo schermo lavorano insieme per resistere all'elevata tensione di recupero e prevenire guasti.
Il soffietto mantiene la tenuta, garantendo un vuoto elevato e continuo all'interno.
In sintesi, i vari componenti dell'ampolla in vuoto lavorano insieme proprio per ottenere la capacità di interrompere in modo rapido e affidabile grandi correnti in uno spazio estremamente ridotto. I suoi principali vantaggi risiedono nel forte isolamento e nelle capacità di estinzione dell'arco-del mezzo ad alto vuoto e nella tenuta dinamica ottenuta dal soffietto.
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Shaanxi Huadian è ben consapevole dell'importanza dei componenti "cuori" e considera sempre la qualità del prodotto come l'ancora di salvezza dell'impresa. L'ampolla in vuoto da essa prodotta è conosciuta come modello di "qualità eccellente". In caso di necessità rivolgersi a:pannie@hdswitchgear.com.
