L'interruttore a vuoto, noto anche come tubo dell'interruttore a vuoto o bolla del vuoto, è il componente centrale dell'interruttore a vuoto. La sua funzione principale è quella di utilizzare l'eccellente isolamento e le caratteristiche di estinzione dell'arco del vuoto. Si realizza le operazioni di chiusura e apertura del circuito attraverso una coppia di elettrodi (contatti) e altri componenti sigillati nel vuoto. Dopo aver interrotto la potenza, il dispositivo può estinguere rapidamente l'arco e sopprimere efficacemente la corrente, garantendo così il funzionamento sicuro e stabile del sistema di alimentazione.
Gli interruttori del vuoto possono essere classificati in base a diversi standard. Secondo il materiale del guscio, possono essere divisi in interruttori di vuoto in vetro e interruttori a vuoto in ceramica. Secondo lo scopo, gli interruttori a vuoto sono divisi in interruttori a vuoto per interruttori di circuiti, interruttori di carico, contattori, reclosanti, sezione e altri scopi speciali.
Struttura di base dell'interruttore a vuoto
I componenti principali dell'interruttore del vuoto includono il sistema di isolamento ermetico, che garantisce le prestazioni di isolamento dell'attrezzatura in uno stato di vuoto; il sistema conduttivo, che è responsabile delle operazioni di chiusura e apertura del circuito; il sistema di schermatura, che viene utilizzato per proteggere i contatti dalle interferenze esterne; e il sistema di contatto, che è un componente chiave per la trasmissione corrente. Questi componenti insieme costituiscono la struttura di base dell'interruttore del vuoto, garantendo il suo funzionamento efficiente e sicuro.
Il sistema di isolamento ermetico è composto principalmente da un guscio isolante in vetro o in ceramica, una copertura dell'estremità mobile, una copertura per estremità fissa e un soffietto in acciaio inossidabile. Tra questi, il guscio isolante è il componente principale del sistema, che non solo svolge un ruolo di supporto, ma è anche la garanzia chiave di ermetica. Il soffietto, come guida guida e sigillatura per il movimento dell'elettrodo in movimento, ha requisiti di vita meccanica estremamente elevati per garantire il funzionamento stabile dell'interruttore del vuoto.
Il sistema conduttivo della camera di estinzione dell'arco è composto da più componenti come un'asta conduttiva fissa, una superficie ad arco fisso, un contatto fisso, un contatto in movimento, una superficie dell'arco in movimento e un'asta conduttiva in movimento. Tra questi, l'asta conduttiva fissa, la superficie dell'arco fisso e il contatto fisso vengono collettivamente indicati come l'elettrodo fisso, mentre il contatto in movimento, la superficie dell'arco mobile e l'asta conduttiva mobile vengono collettivamente definite l'elettrodo mobile. Questo design consente al meccanismo operativo di ottenere facilmente la chiusura dei due contatti attraverso il movimento dell'asta conduttiva in movimento, completando così la connessione del circuito.
Al fine di garantire che la resistenza al contatto tra i due contatti rimanga minima e stabile e per migliorare la resistenza meccanica dell'arco che estingue la camera quando è soggetta a corrente dinamica e stabile, l'interruttore del vuoto è appositamente equipaggiato con una manica guida a una pressione di guida. Quando l'interruttore a vuoto rompe la corrente, i due contatti dell'arco che estingue la camera separano e genereranno un arco fino a quando l'arco si estingue non si estingue quando la corrente passa naturalmente zero, completando così la rottura del circuito.
Inoltre, le aste conduttive in movimento e statiche della camera di estinzione dell'arco del vuoto sono raffinate con rame privo di ossigeno. Come principale circuito conduttivo, intraprendono l'importante compito di condurre la corrente. Il manicotto guida è generalmente raffinato con materiali isolanti. La sua funzione principale è garantire che l'asta conduttiva in movimento possa effettuare un movimento lineare regolare lungo l'asse dell'arco del vuoto che estingue la camera durante il processo di apertura e chiusura. Allo stesso tempo, può anche impedire efficacemente che la corrente del circuito conduttivo venga deviato al soffietto, estendendo così la durata della durata del vuoto.
Il sistema di schermatura è composto principalmente da un tubo di schermatura, un coperchio di schermatura e altre parti correlate. Tra questi, il tubo di schermatura è il componente centrale del sistema e il suo materiale può essere selezionato da una varietà di materiali come rame, acciaio inossidabile senza ossigeno, ferro elettrico puro o lega di rame-cromo. Le funzioni principali del sistema includono:
- Ridurre l'inquinamento della parete interna del guscio isolante per vapore metallico e gocce generate dai contatti durante il processo di arcing, impedendo così la riduzione della resistenza isolante del guscio dell'interruttore del vuoto o il verificarsi di flashover.
- Ottimizzare la distribuzione del campo elettrico all'interno dell'interruttore del vuoto e promuovere la miniaturizzazione del guscio isolante dell'interruttore del vuoto, in particolare nella miniaturizzazione di interruttori a vuoto con livelli elevati di tensione.
- Condensa di prodotti ARC. Soprattutto quando l'interruttore del vuoto rompe la corrente di corto circuito, il sistema di schermatura può assorbire la maggior parte dell'energia termica generata dall'arco, migliorando così la resistenza al recupero dielettrico tra i contatti. Più prodotti ARC si condensa il tubo di schermatura, maggiore è l'energia che assorbe e più favorevole è migliorare la capacità di rottura dell'interruttore del vuoto.
Sistema di contatto
Come componente principale dell'interruttore a vuoto, la chiave per le prestazioni dell'interruttore del vuoto risiede nel sistema di contatto. Il sistema di contatto svolge un ruolo vitale nel processo di apertura e chiusura del circuito.
● Struttura di contatto
Quando l'interruttore del vuoto rompe la corrente di cortocircuito, la struttura di contatto svolge un ruolo vitale. Limita efficacemente la formazione di punti anodi sulla superficie di contatto formando un campo magnetico trasversale o longitudinale, migliorando così la capacità di rottura dell'interruttore. La struttura di contatto genera il campo magnetico richiesto cambiando la direzione della corrente e utilizzando materiali magnetici per raccogliere le linee magnetiche di forza.
La struttura a contatto dell'interruttore a vuoto è diversificata, inclusi contatti cilindrici, contatti a campo magnetico trasversale come groove a spirale magnetico trasversale, magnetico trasversale a tazza e scanalatura swastika groove magnetico trasversale magnetico e magnetico longitudinale longitudinale magnetico a cavallo. Inoltre, ci sono contatti di tipo R, la cui struttura di contatto e contatti sono integrati e la direzione del campo magnetico alternano il magnetico longitudinale.
● Materiale di contatto
Il contatto è la parte fondamentale dell'arco conduttore e dell'arco di estinzione, quindi i requisiti per i materiali sono estremamente severi. Allo stato attuale, i materiali di contatto dell'interruttore a vuoto per gli interruttori sono principalmente in lega di nastro di rame, lega di rame-cromo e lega di rame-tungsteno. Tra questi, la lega di cromo di rame è ampiamente utilizzata per le sue eccellenti prestazioni. Un foglio in lega di cromo rame con uno spessore di 3 mm viene saldato sulla superficie del calcio dei contatti superiore e inferiore. Il resto può essere realizzato in rame privo di ossigeno.
● Contatti di campo magnetico trasversale e longitudinale e le loro funzioni
Quando il contatto del campo magnetico trasversale rompe la corrente di cortocircuito nell'interruttore del vuoto, viene generato un campo magnetico perpendicolare all'asse dell'elettrodo. Questo campo magnetico fa muovere l'arco del vuoto ad alta velocità lungo la superficie di contatto, evitando una grave scioglimento della superficie di contatto e ripristina rapidamente la resistenza all'isolamento dopo che la corrente passa zero, il che è favorevole all'estinzione dell'arco.
Il contatto longitudinale sul campo magnetico genera un campo magnetico coerente con la direzione dell'asse dell'elettrodo. Questo campo magnetico può aumentare il valore della corrente di conversione dall'arco diffuso all'arco di contrazione. Sotto l'azione di un campo magnetico longitudinale sufficientemente forte, i punti di arco sono distribuiti uniformemente sulla superficie del contatto dell'elettrodo, evitando una grave fusione locale della superficie di contatto, e allo stesso tempo hanno i vantaggi della bassa tensione dell'arco e dell'energia dell'arco di piccole dimensioni, che è molto utile per il recupero della forza di insulazione dopo l'arco e il miglioramento della capacità di rottura.
Allo stato attuale, nel campo degli interruttori a vuoto, i prodotti di grande capacità generalmente adottano il design del contatto del campo magnetico longitudinale. Ciò è dovuto principalmente alle eccellenti prestazioni del contatto longitudinale sul campo magnetico, tra cui la sua bassa usura elettrica, la lunga durata e la forte capacità di rottura.
