व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकरचे कार्य सिद्धांत

इतर पृथक्करण स्विचच्या तुलनेत, व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकर्सचे तत्त्व चुंबकीय फुंकणाऱ्या पदार्थांपेक्षा वेगळे आहे. व्हॅक्यूममध्ये डायलेक्ट्रिक नसते, ज्यामुळे चाप लवकर विझतो. अशा प्रकारे, डिस्कनेक्ट स्विचचे डायनॅमिक आणि स्टॅटिक डेटा संपर्क बिंदू एकमेकांपासून फारसे अंतर नसतात. तुलनेने कमी रेट केलेल्या व्होल्टेजसह प्रोसेसिंग प्लांटमधील पॉवर इंजिनीअरिंग उपकरणांसाठी आयसोलेशन स्विचचा वापर केला जातो! वीज पुरवठा प्रणालीच्या जलद विकासाच्या प्रवृत्तीसह, चीनमध्ये 10kV व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकर्स मोठ्या प्रमाणात उत्पादित आणि लागू केले गेले आहेत. देखभाल कर्मचाऱ्यांसाठी, व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकर्सचे प्रभुत्व सुधारणे, देखभाल मजबूत करणे आणि त्यांना सुरक्षितपणे आणि विश्वासार्हपणे ऑपरेट करणे ही एक तातडीची समस्या बनली आहे. उदाहरण म्हणून ZW27-12 घेऊन, पेपरमध्ये व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकरचे मूलभूत तत्त्व आणि देखभाल थोडक्यात दिली आहे.
1. व्हॅक्यूमचे इन्सुलेशन गुणधर्म.
व्हॅक्यूममध्ये मजबूत इन्सुलेट गुणधर्म आहेत. व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकरमध्ये, बाष्प खूप पातळ असते आणि बाष्पाच्या आण्विक संरचनेची अनियंत्रित स्ट्रोक व्यवस्था तुलनेने मोठी असते आणि एकमेकांशी टक्कर होण्याची शक्यता कमी असते. म्हणून, व्हॅक्यूम अंतराच्या आत प्रवेश करण्याचे मुख्य कारण यादृच्छिक प्रभाव नाही, परंतु उच्च कडकपणा इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डच्या प्रभावाखाली, इलेक्ट्रोड-जमा केलेले धातूचे कण हे इन्सुलेशनच्या नुकसानाचे मुख्य घटक आहेत.
व्हॅक्यूम गॅपमधील डायलेक्ट्रिक कॉम्प्रेसिव्ह सामर्थ्य केवळ अंतराच्या आकाराशी आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या समतोलशी संबंधित नाही तर मेटल इलेक्ट्रोडच्या वैशिष्ट्यांमुळे आणि पृष्ठभागाच्या स्तराच्या मानकांमुळे देखील मोठ्या प्रमाणात प्रभावित होते. थोड्या अंतराच्या अंतरावर (2-3 मिमी), व्हॅक्यूम गॅपमध्ये उच्च-दाब वायू आणि SF6 वायूचे इन्सुलेट गुणधर्म असतात, म्हणूनच व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकरच्या संपर्क बिंदू उघडण्याचे अंतर सामान्यतः लहान असते.
ब्रेकडाउन व्होल्टेजवर मेटल इलेक्ट्रोडचा थेट प्रभाव विशेषतः कच्च्या मालाच्या प्रभाव कडकपणा (संकुचित शक्ती) आणि धातूच्या वितळण्याच्या बिंदूमध्ये दिसून येतो. संकुचित शक्ती आणि वितळण्याचा बिंदू जितका जास्त असेल तितकी व्हॅक्यूम अंतर्गत इलेक्ट्रिक स्टेजची डायलेक्ट्रिक कंप्रेसिव्ह ताकद जास्त असेल.
प्रयोग दर्शविते की व्हॅक्यूम मूल्य जितके जास्त असेल तितके गॅस अंतराचे ब्रेकडाउन व्होल्टेज जास्त असेल, परंतु मूलतः 10-4 टॉरच्या वर अपरिवर्तित. म्हणून, व्हॅक्यूम मॅग्नेटिक ब्लोइंग चेंबरची इन्सुलेशन कॉम्प्रेसिव्ह ताकद चांगल्या प्रकारे राखण्यासाठी, व्हॅक्यूम डिग्री 10-4 टॉरपेक्षा कमी नसावी.
2. व्हॅक्यूममध्ये कंसची स्थापना आणि विझवणे.
व्हॅक्यूम आर्क हे वाष्प चापच्या चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग स्थितींपेक्षा बरेच वेगळे आहे जे तुम्ही आधी शिकलात. बाष्पाची यादृच्छिक स्थिती हा आर्किंगला कारणीभूत ठरणारा प्राथमिक घटक नाही. व्हॅक्यूम आर्क चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग इलेक्ट्रोडला स्पर्श करून वाष्पशील धातू सामग्रीच्या वाफेमध्ये निर्माण होते. त्याच वेळी, ब्रेकिंग करंटचा आकार आणि चाप वैशिष्ट्ये देखील बदलतात. आम्ही सामान्यतः कमी-वर्तमान व्हॅक्यूम आर्क आणि उच्च-वर्तमान व्हॅक्यूम आर्क मध्ये विभागतो.
1. लहान वर्तमान व्हॅक्यूम चाप.
जेव्हा व्हॅक्यूममध्ये संपर्क बिंदू उघडला जातो तेव्हा ते नकारात्मक इलेक्ट्रोड कलर स्पॉटला कारणीभूत ठरेल जिथे वर्तमान आणि गतीज ऊर्जा खूप केंद्रित असते आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड रंगाच्या स्पॉटमधून पुष्कळ धातूची वाफ अस्थिर होते. प्रज्वलित त्याच वेळी, चाप स्तंभातील धातूची वाफ आणि विद्युतीकृत कण सतत पसरत राहतात आणि विद्युत अवस्था देखील भरण्यासाठी नवीन कणांचे अस्थिरीकरण करत राहते. जेव्हा वर्तमान शून्य ओलांडते, तेव्हा कंसची गतिज ऊर्जा कमी होते, इलेक्ट्रोडचे तापमान कमी होते, अस्थिरतेचा वास्तविक परिणाम कमी होतो आणि चाप स्तंभातील वस्तुमान घनता कमी होते. शेवटी, नकारात्मक इलेक्ट्रोड स्पॉट कमी होतो आणि चाप विझतो.
कधीकधी अस्थिरता चाप स्तंभाचा प्रसार दर राखू शकत नाही आणि चाप अचानक विझतो, परिणामी सापळा होतो.