ساختار، اصل و ویژگی های مدار شکن خلاء

ساختار، اصل و ویژگی های مدار شکن خلاء

ساختار قطع کننده مدار خلاء
ساختار قطع کننده مدار خلاء عمدتا از سه قسمت تشکیل شده است: محفظه خاموش کننده قوس خلاء، مکانیزم عملیاتی، پشتیبانی و سایر اجزا.

1. قطع کننده خلاء
قطع کننده خلاء، همچنین به عنوان لوله سوئیچ خلاء شناخته می شود، جزء اصلی قطع کننده مدار خلاء است.عملکرد اصلی آن این است که مدار ولتاژ متوسط ​​و بالا را قادر می سازد تا به سرعت قوس را خاموش کند و جریان را پس از قطع منبع تغذیه از طریق عملکرد عالی عایق خلاء در لوله، سرکوب کند تا از حوادث و حوادث جلوگیری شود.قطع کننده های خلاء با توجه به پوسته خود به قطع کننده خلاء شیشه ای و قطع کننده وکیوم سرامیکی تقسیم می شوند.

محفظه خاموش کننده قوس خلاء عمدتاً از پوسته عایق هوا، مدار رسانا، سیستم محافظ، تماس، دم و سایر قطعات تشکیل شده است.

1) سیستم عایق هوا
سیستم عایق هوای تنگ از یک پوسته عایق هوای محکم ساخته شده از شیشه یا سرامیک، یک صفحه پوشش انتهایی متحرک، یک صفحه پوشش انتهایی ثابت و یک دم از فولاد ضد زنگ تشکیل شده است.به منظور اطمینان از سفتی هوای خوب بین شیشه، سرامیک و فلز، علاوه بر فرآیند عملیاتی دقیق در حین آب بندی، نفوذپذیری خود ماده تا حد امکان کم باشد و انتشار هوای داخلی به حداقل ممکن محدود شود.دم‌های فولادی ضد زنگ نه تنها می‌توانند حالت خلاء داخل محفظه خاموش کننده قوس خلاء را از حالت اتمسفر خارجی جدا کنند، بلکه باعث می‌شوند که کنتاکت متحرک و میله رسانای متحرک در محدوده مشخص شده حرکت کنند تا عملیات اتصال و قطع کلید خلاء تکمیل شود.

2) سیستم رسانا
سیستم هدایت محفظه خاموش کننده قوس متشکل از میله رسانای ثابت، سطح قوس در حال حرکت ثابت، تماس ثابت، تماس متحرک، سطح قوس متحرک و میله رسانای متحرک است.در میان آنها، میله رسانای ثابت، سطح قوس در حال اجرا ثابت و تماس ثابت در مجموع به عنوان الکترود ثابت نامیده می شوند.تماس متحرک، سطح قوس متحرک و میله رسانای متحرک در مجموع به عنوان الکترود متحرک شناخته می شوند.هنگامی که قطع کننده مدار خلاء، سوئیچ بار خلاء و کنتاکتور خلاء مونتاژ شده توسط محفظه خاموش کننده قوس خلاء بسته می شوند، مکانیسم عملیاتی دو کنتاکت را از طریق حرکت میله رسانای متحرک می بندد و اتصال مدار را تکمیل می کند.به منظور حفظ مقاومت تماس بین دو کنتاکت تا حد امکان کوچک و پایدار، و استحکام مکانیکی خوبی در زمانی که محفظه خاموش کننده قوس جریان پایدار دینامیکی را تحمل می کند، سوئیچ خلاء به یک آستین راهنما در یک انتهای رسانای دینامیکی مجهز شده است. میله و مجموعه ای از فنرهای فشاری برای حفظ فشار نامی بین دو کنتاکت استفاده می شود.هنگامی که کلید خلاء جریان را قطع می کند، دو کنتاکت محفظه خاموش کننده قوس از هم جدا می شوند و بین آنها قوس ایجاد می شود تا زمانی که جریان به طور طبیعی از صفر عبور کند قوس خارج شود و مدار قطع شود.

3) سیستم محافظ
سیستم محافظ محفظه خاموش کننده قوس خلاء عمدتاً از سیلندر محافظ، پوشش محافظ و سایر قطعات تشکیل شده است.وظایف اصلی سیستم محافظ عبارتند از:
(1) از ایجاد مقدار زیادی بخار فلز و پاشش قطرات مایع در حین قوس‌بندی که دیواره داخلی پوسته عایق را آلوده می‌کند و باعث کاهش قدرت عایق یا فلاش اوور می‌شود، از تماس جلوگیری کنید.
(2) بهبود توزیع میدان الکتریکی در داخل قطع کننده خلاء منجر به کوچک سازی پوسته عایق قطع کننده خلاء، به ویژه برای کوچک سازی قطع کننده خلاء با ولتاژ بالا است.
(3) بخشی از انرژی قوس را جذب کنید و محصولات قوس را متراکم کنید.به خصوص هنگامی که قطع کننده خلاء جریان اتصال کوتاه را قطع می کند، بیشتر انرژی گرمایی تولید شده توسط قوس توسط سیستم محافظ جذب می شود که منجر به بهبود قدرت بازیابی دی الکتریک بین کنتاکت ها می شود.هر چه میزان جذب محصولات قوس توسط سیستم محافظ بیشتر باشد، انرژی بیشتری جذب می کند که نقش خوبی در افزایش ظرفیت شکست قطع کننده خلاء دارد.

4) سیستم تماس
کنتاکت قسمتی است که قوس در آن ایجاد و خاموش می شود و نیاز به مصالح و سازه نسبتاً زیاد است.
(1) مواد تماس
الزامات زیر برای مواد تماس وجود دارد:
آ.ظرفیت شکستن بالا
این مستلزم آن است که رسانایی خود ماده بزرگ، ضریب هدایت حرارتی کوچک، ظرفیت حرارتی بزرگ و ظرفیت انتشار الکترون حرارتی کم باشد.
بولتاژ شکست بالا
ولتاژ شکست بالا منجر به قدرت بازیابی دی الکتریک بالا می شود که برای خاموش کردن قوس مفید است.
جمقاومت در برابر خوردگی الکتریکی بالا
یعنی می تواند فرسایش قوس الکتریکی را تحمل کند و تبخیر فلز کمتری دارد.
دمقاومت در برابر جوشکاری ذوبی.
ه.مقدار جریان قطع پایین باید کمتر از 2.5A باشد.
f.محتوای گاز کم
مقدار هوای کم برای تمام مواد مورد استفاده در داخل قطع کننده خلاء لازم است.مس، به طور خاص، باید مس بدون اکسیژن باشد که توسط یک فرآیند خاص با محتوای گاز کم تصفیه شود.و آلیاژ نقره و مس برای لحیم کاری مورد نیاز است.
gمواد تماس محفظه خاموش کننده قوس خلاء برای قطع کننده مدار عمدتاً از آلیاژ مس کروم استفاده می کند که مس و کروم به ترتیب 50٪ را تشکیل می دهند.یک ورق آلیاژ مس کروم با ضخامت 3 میلی متر به ترتیب بر روی سطوح جفت کنتاکت های بالایی و پایینی جوش داده می شود.بقیه پایه تماس نامیده می شود که می تواند از مس بدون اکسیژن ساخته شود.

(2) ساختار تماس
ساختار تماس تأثیر زیادی بر ظرفیت شکست محفظه خاموش کننده قوس دارد.اثر خاموش کردن قوس که با استفاده از کنتاکت‌ها با ساختارهای مختلف ایجاد می‌شود، متفاوت است.سه نوع تماس متداول وجود دارد: تماس سازه از نوع فرورفتگی مارپیچی، تماس سازه فنجانی شکل با ناودان و تماس سازه فنجانی با میدان مغناطیسی طولی، که تماس سازه فنجانی با میدان مغناطیسی طولی اصلی ترین تماس سازه فنجانی با میدان مغناطیسی طولی است.

5) دم
دم محفظه خاموش کننده قوس خلاء عمدتاً وظیفه اطمینان از حرکت الکترود متحرک در محدوده مشخص و حفظ خلاء بالا برای مدت طولانی را بر عهده دارد و برای اطمینان از اینکه محفظه خاموش کننده قوس خلاء دارای عمر مکانیکی بالایی است استفاده می شود.دم قطع کننده خلاء یک عنصر جدار نازک ساخته شده از فولاد ضد زنگ با ضخامت 0.1 تا 0.2 میلی متر است.در حین باز و بسته شدن کلید خلاء، دم محفظه اطفاء قوس در معرض انبساط و انقباض قرار می گیرد و قسمت دمش تحت تنش متغیری قرار می گیرد، بنابراین طول عمر دم باید با توجه به شرایط تعیین شود. انبساط و انقباض مکرر و فشار سرویس.عمر مفید دم به دمای گرمایش شرایط کاری مربوط می شود.پس از اینکه محفظه خاموش کننده قوس خلاء جریان اتصال کوتاه بزرگ را می شکند، گرمای باقیمانده میله رسانا به دمنده منتقل می شود تا دمای دم را افزایش دهد.زمانی که دما تا حدی افزایش یابد باعث خستگی دمک می شود و عمر مفید دمنده را تحت تاثیر قرار می دهد.