هيكل ومبدأ وخصائص قاطع الدائرة الفراغية

هيكل ومبدأ وخصائص قاطع الدائرة الفراغية

هيكل قاطع الدائرة الفراغية
يتكون هيكل قاطع الدائرة الفراغية بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: غرفة إطفاء القوس الفراغي ، وآلية التشغيل ، والدعم والمكونات الأخرى.

1. قاطع الفراغ
قاطع الفراغ ، المعروف أيضًا باسم أنبوب التبديل الفراغي ، هو المكون الأساسي لقاطع الدائرة الفراغية.وتتمثل مهمتها الرئيسية في تمكين دائرة الجهد المتوسط ​​والعالي من إطفاء القوس بسرعة وقمع التيار بعد قطع مصدر الطاقة من خلال أداء العزل الممتاز للفراغ في الأنبوب ، وذلك لتجنب الحوادث والحوادث.تنقسم المقاطعات الفراغية إلى قاطعات فراغ زجاجية ومقاطعات فراغ خزفية وفقًا لقذائفها.

تتكون غرفة إطفاء القوس الفراغي بشكل أساسي من غلاف عازل للهواء ودائرة موصلة ونظام حماية واتصال ومنفاخ وأجزاء أخرى.

1) نظام عزل الهواء المحكم
يتكون نظام عزل الهواء المحكم من غلاف عازل للهواء مصنوع من الزجاج أو السيراميك ، ولوحة غطاء طرفية متحركة ، ولوحة غطاء نهائية ثابتة ، ومنفاخ من الفولاذ المقاوم للصدأ.من أجل ضمان إحكام جيد للهواء بين الزجاج والسيراميك والمعادن ، بالإضافة إلى عملية التشغيل الصارمة أثناء الختم ، يجب أن تكون نفاذية المادة نفسها صغيرة قدر الإمكان وأن يكون إطلاق الهواء الداخلي محدودًا إلى الحد الأدنى.لا تستطيع منفاخ الفولاذ المقاوم للصدأ فقط عزل حالة الفراغ داخل غرفة إطفاء القوس الفراغي عن حالة الغلاف الجوي الخارجية ، ولكن أيضًا تجعل الاتصال المتحرك وقضيب التوصيل المتحرك يتحركان ضمن النطاق المحدد لإكمال عملية الاتصال وفصل مفتاح التفريغ.

2) نظام موصل
يتكون نظام التوصيل لغرفة إطفاء القوس من قضيب التوصيل الثابت ، وسطح قوس التشغيل الثابت ، والاتصال الثابت ، والاتصال المتحرك ، وسطح القوس المتحرك ، وقضيب التوصيل المتحرك.من بينها ، يُشار إلى قضيب التوصيل الثابت ، وسطح قوس التشغيل الثابت ، والاتصال الثابت مجتمعة باسم القطب الثابت ؛يُشار إلى الاتصال المتحرك ، وتحريك سطح القوس ، وقضيب التوصيل المتحرك بشكل جماعي على أنها قطب كهربائي متحرك.عندما يتم إغلاق قاطع الدائرة الفراغية ومفتاح الحمل الفراغي وموصل الفراغ الذي تم تجميعه بواسطة غرفة إطفاء القوس الفراغي ، فإن آلية التشغيل تغلق التلامسين من خلال حركة قضيب التوصيل المتحرك ، مما يكمل توصيل الدائرة.من أجل الحفاظ على مقاومة التلامس بين جهات الاتصال صغيرة بقدر الإمكان ومستقرة ، ولديها قوة ميكانيكية جيدة عندما تتحمل غرفة إطفاء القوس التيار المستقر الديناميكي ، فإن مفتاح الفراغ مجهز بغطاء توجيه في أحد طرفي الموصل الديناميكي قضيب ، ومجموعة من نوابض الضغط تستخدم للحفاظ على الضغط المقنن بين التلامسين.عندما يكسر مفتاح الفراغ التيار ، ينفصل ملامسا غرفة إطفاء القوس ويولدان قوسًا بينهما حتى ينطفئ القوس عندما يتجاوز التيار الصفر بشكل طبيعي ، ويكتمل كسر الدائرة.

3) نظام الحماية
يتكون نظام التدريع لغرفة إطفاء القوس الفراغي بشكل أساسي من أسطوانة التدريع وغطاء التدريع وأجزاء أخرى.الوظائف الرئيسية لنظام التدريع هي:
(1) منع التلامس من توليد كمية كبيرة من بخار المعدن وتناثر قطرات السائل أثناء الانحناء ، مما يؤدي إلى تلويث الجدار الداخلي للقشرة العازلة ، مما يتسبب في انخفاض قوة العزل أو حدوث وميض.
(2) يؤدي تحسين توزيع المجال الكهربائي داخل قاطع الفراغ إلى تصغير غلاف العزل لمقطع الفراغ ، خاصة لتصغير قاطع الفراغ بجهد عالي.
(3) تمتص جزءًا من طاقة القوس ومنتجات القوس المكثف.خاصة عندما يقاطع قاطع الفراغ تيار الدائرة القصيرة ، فإن معظم الطاقة الحرارية المتولدة عن القوس يتم امتصاصها بواسطة نظام التدريع ، مما يساعد على تحسين قوة الاسترداد العازلة بين جهات الاتصال.كلما زادت كمية منتجات القوس التي يمتصها نظام التدريع ، زادت الطاقة التي يمتصها ، والتي تلعب دورًا جيدًا في زيادة قدرة كسر قاطع الفراغ.

4) نظام الاتصال
جهة الاتصال هي الجزء الذي يتم فيه إنشاء القوس وإخماده ، وتكون متطلبات المواد والهياكل مرتفعة نسبيًا.
(1) مواد الاتصال
هناك المتطلبات التالية لمواد الاتصال:
أ.قدرة كسر عالية
يتطلب أن تكون موصلية المادة نفسها كبيرة ، ومعامل التوصيل الحراري صغير ، والقدرة الحرارية كبيرة ، وقدرة انبعاث الإلكترون الحرارية منخفضة.
ب.الجهد العالي للانهيار
يؤدي جهد الانهيار العالي إلى قوة استرداد عالية للعزل ، وهو أمر مفيد لإطفاء القوس الكهربائي.
ج.مقاومة عالية للتآكل الكهربائي
أي أنه يمكن أن يتحمل اجتثاث القوس الكهربائي ويقل تبخر المعدن.
د.مقاومة اللحام الانصهار.
ه.يجب أن تكون القيمة الحالية المنخفضة للقطع أقل من 2.5A.
F.محتوى غاز منخفض
محتوى الهواء المنخفض هو شرط لجميع المواد المستخدمة داخل قاطع الفراغ.يجب أن يكون النحاس ، على وجه الخصوص ، نحاسًا خاليًا من الأكسجين ومعالجًا بعملية خاصة ذات محتوى غازي منخفض.وسبائك الفضة والنحاس مطلوبة للحام.
ز.تعتمد مادة التلامس في غرفة إطفاء القوس الفراغي لقاطع الدائرة في الغالب على سبيكة نحاسية من الكروم ، حيث يمثل النحاس والكروم 50 ٪ على التوالي.لوح من سبائك النحاس والكروم بسمك 3 مم يتم لحامه على أسطح التزاوج في الملامسات العلوية والسفلية على التوالي.الباقي يسمى قاعدة الاتصال ، والتي يمكن أن تكون مصنوعة من النحاس الخالي من الأكسجين.

(2) هيكل الاتصال
هيكل التلامس له تأثير كبير على قدرة كسر غرفة إطفاء القوس.يختلف تأثير إطفاء القوس الناتج عن استخدام جهات اتصال ذات هياكل مختلفة.هناك ثلاثة أنواع من جهات الاتصال شائعة الاستخدام: ملامسة الهيكل من نوع الحوض اللولبي ، وملامسة الهيكل على شكل كوب مع المزلقة والهيكل على شكل كوب مع المجال المغناطيسي الطولي ، والذي يكون الهيكل على شكل كوب الذي يتلامس مع المجال المغناطيسي الطولي هو العامل الرئيسي.

5) منفاخ
تعتبر منفاخ غرفة إطفاء القوس الفراغي مسؤولة بشكل أساسي عن ضمان حركة القطب المتحرك ضمن نطاق معين والحفاظ على فراغ عالي لفترة طويلة ، ويتم استخدامها لضمان أن غرفة إطفاء القوس الفراغي تتمتع بعمر ميكانيكي عالي.منفاخ قاطع الفراغ عبارة عن عنصر رقيق الجدران مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 0.1 ~ 0.2 مم.أثناء عملية فتح وإغلاق مفتاح التفريغ ، تخضع منفاخ غرفة إطفاء القوس للتوسع والانكماش ، ويخضع قسم المنفاخ لضغط متغير ، لذلك يجب تحديد عمر خدمة المنفاخ وفقًا لـ التمدد والانكماش المتكرر وضغط الخدمة.ترتبط مدة خدمة المنفاخ بدرجة حرارة التسخين لظروف العمل.بعد أن تكسر غرفة إطفاء القوس الفراغي تيار الدائرة القصيرة الكبيرة ، يتم نقل الحرارة المتبقية لقضيب التوصيل إلى المنفاخ لرفع درجة حرارة المنفاخ.عندما ترتفع درجة الحرارة إلى حد معين ، فإنه سوف يسبب إجهاد منفاخ ويؤثر على عمر خدمة منفاخ.