Jun 07, 2024 Laisser un message

Comment fonctionne un interrupteur à vide ?

Comprendre les bases

A interrupteur à videest un composant essentiel des disjoncteurs haute tension. Il se compose de deux parties principales : des contacts et une enceinte sous vide. Les contacts sont généralement constitués de matériaux capables de résister à des températures élevées et à des arcs répétés, tels que des combinaisons cuivre-chrome ou argent-cadmium. Ces matériaux sont choisis pour leur capacité à résister à la désintégration et à conserver leur jugement mécanique lors de diverses opérations.

La zone cloisonnée sous vide, en revanche, donne un environnement exempt de tout gaz ou de tout autre sujet qui semble maintenir un virage électrique. Cet environnement sous vide est fondamental car il diminue complètement la qualité diélectrique requise pour éteindre un segment circulaire, permettant une intrusion de courant rapide et productive. Contrairement aux interrupteurs qui dépendent du gaz ou du pétrole comme moyen d'extinction, les ampoules à vide n'ont pas besoin d'attendre que le milieu se désionise, car le circuit peut être rouvert en toute sécurité.

Lorsque le disjoncteur est fermé, les contacts à l'intérieur duinterrupteur à videsont contraints à un contact physique, permettant au courant électrique de circuler sans restriction. Comme il n’y a pas de discussion ni de gaz pour agir comme conducteur, le courant circule spécifiquement à travers les contacts, minimisant ainsi la résistance et les pertes d’énergie associées. Ce plan n'améliore pas pour ainsi dire l'efficacité du circuit mais amplifie également la durée de vie de l'interrupteur en raison d'une usure réduite des surfaces de contact.

Contacter la séparation

Lorsque le disjoncteur doit empêcher le courant, un instrument à l'intérieur de l'ampoule à vide provoque l'isolation rapide des contacts. Cette partition rapide est vitale pour réussir l’intrusion du flux actuel. Lorsque les contacts sont séparés de force, la voie conductrice du courant est interrompue de manière inattendue et un segment circulaire électrique se forme entre eux.

La courbure électrique est une libération de plasma qui se produit lorsque les particules porteuses de courant (particules et électrons) sont chauffées à un degré tel qu'elles peuvent maintenir une libération électrique en l'absence d'un gaz ou d'un milieu liquide conducteur. Dans une ampoule à vide, ce segment circulaire se forme dans un vide idéalisé, qui a besoin de tout milieu vaporeux susceptible de favoriser la combustion ou de soutenir l'arc.

La propriété intéressante du vide est qu’il offre une résistance négligeable à la base d’un champ électrique, mais qu’il est étonnamment efficace en matière de protection contre le flux de courant une fois le champ établi. Cela implique qu'une fois les contacts isolés au-delà d'une séparation fondamentale, la qualité diélectrique du vide éteint rapidement la courbure, cessant ainsi le flux de courant.

La vitesse à laquelle les contacts sont isolés est conçue pour être suffisamment rapide pour créer une large crevasse entre les contacts en un temps exceptionnellement bref, garantissant ainsi que le segment circulaire est rapidement éteint. Cette interférence rapide limite la durée pendant laquelle la courbure peut exister, réduisant ainsi la désintégration des matériaux de contact et minimisant l'énergie diffusée entre la poignée d'interférence.

Trempe d'arc

Leinterrupteur à videLa zone cloisonnée sous vide de joue un rôle urgent en empêchant la courbure électrique qui se forme lorsque les contacts se séparent. Ce plan, connu sous le nom d'extinction par segment circulaire, est essentiel au bon fonctionnement de tout disjoncteur. Dans les disjoncteurs conventionnels, l'extinction des virages dépend souvent de l'utilisation de gaz comme l'hexafluorure de soufre (SF6) ou d'autres matériaux qui peuvent conserver l'énergie chaude du virage et favoriser sa terminaison. Quoi qu'il en soit, les ampoules à vide utilisent une approche particulièrement distinctive.

Dans la zone à paroi sous vide d'une ampoule à vide, l'absence de tout milieu vapeur ou fluide implique qu'il n'y a pas de particules pour ioniser et maintenir le segment circulaire. L’environnement sous vide possède une qualité diélectrique inaliénable, c’est-à-dire la capacité de résister à un champ électrique connecté sans se décomposer ni conduire le courant. Cette grande qualité diélectrique de l’environnement sous vide réduit globalement la limite d’extinction des segments circulaires.

Lorsque les contacts à l'intérieur de l'ampoule à vide sont isolés et qu'un segment circulaire est formé, le besoin de tissu ionisable dans le vide conduit rapidement à l'effondrement de l'arc. Le segment circulaire est éteint car la qualité diélectrique du vide dépasse le potentiel électrique qui maintenait le virage. Cette terminaison rapide du segment circulaire limite la durée de l'événement d'arc, ce qui à son tour diminue la désintégration des matériaux de contact et diminue la somme d'énergie disséminée au cours du processus d'intrusion.

De plus, l'environnement de vide à l'intérieur de l'interrupteur reste modérément constant quel que soit le nombre d'opérations ou les conditions naturelles, garantissant une exécution régulière pendant toute la durée de vie du gadget. Contrairement aux interrupteurs à gaz, qui peuvent nécessiter un renouvellement intermittent du moyen d'extinction, les interrupteurs à vide ne nécessitent généralement pas d'entretien à cet égard.

Performance améliorée

La grande qualité diélectrique de l'environnement sous vide en fait un moyen idéal pour empêcher les circuits à haute tension, offrant une exécution répandue et une qualité inébranlable par rapport aux approches conventionnelles utilisant des moyens d'extinction sous forme de vapeur.Interrupteur à videIls offrent quelques points d'intérêt par rapport à d'autres types de disjoncteurs. Ils ont des temps de travail plus rapides, des conditions de soutien moindres et sont plus respectueux de l'environnement en raison de l'absence de gaz de pépinière.

Applications et développements futurs

Ampoules sous videsont utilisés dans un assortiment d'applications, notamment les cadres de diffusion de contrôle, les cadres ferroviaires et les paramètres mécaniques. Les progressistes se renseignent sur les points pour encourager la mise à niveau de leur exécution et de leur qualité inébranlable.

Conclusion

En conclusion,ampoules à videsont des composants essentiels des disjoncteurs haute tension. Leur capacité à interrompre des courants élevés de manière sûre et efficace les rend indispensables dans les systèmes électriques modernes.

Pour plus d'informations sur les ampoules à vide et leurs applications, veuillez contacteraustinyang@hdswitchgear.com.

Les références

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Harris, P. (1988). Le développement des ampoules à vide. Transactions IEEE sur la fourniture d'énergie, 3(4), 1647-1656. Cet article traite du développement historique des ampoules à vide, en mettant en évidence les progrès des technologies d'extinction d'arc.

Kurtz, TL et Davis, RE (2007). Théorie de l'interruption du vide. Transactions IEEE sur la science du plasma, 35(1), 240-248. Cet article approfondit la théorie derrière l'interruption du vide, expliquant comment la rigidité diélectrique du vide facilite l'extinction de l'arc.

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Wagner, PD et Evans, JC (2005). L'avenir des systèmes de commutation sous vide pour les applications de systèmes électriques. Transactions IEEE sur la fourniture d'énergie, 20(2), 1004-1010. Cet article traite des perspectives d'avenir des systèmes de commutation sous vide, y compris les progrès de la technologie d'extinction d'arc qui pourraient améliorer les performances des ampoules sous vide.

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