40.5KV Vacuum Circuit Breaker / Vcb Breaker Permanent Magnet IEC ZW32

انقراض القوس في المقاطعات الفراغية:

The arc interruption process in vacuum interrupters is quite different from that in other types of circuit breakers. تختلف عملية مقاطعة القوس في المقاطعات الفراغية تمامًا عن تلك في أنواع أخرى من قواطع الدائرة. The vacuum as such is a dielectric medium and arc cannot persist in ideal vacuum. الفراغ على هذا النحو هو وسط عازل ولا يمكن أن يستمر القوس في فراغ مثالي.

However, separation of current carrying contacts causes the vapour to be released from the contacts giving rise to plasma. ومع ذلك ، يؤدي فصل جهات الاتصال الحاملة للتيار إلى إطلاق البخار من جهات الاتصال مما يؤدي إلى ظهور البلازما. Thus on separation of current carrying contacts, the contact space is filled with vapour of positive ions liberated from the contact material; وبالتالي عند فصل جهات الاتصال الحاملة الحالية ، تمتلئ مساحة الاتصال ببخار الأيونات الموجبة المحررة من مادة الاتصال ؛ the vapour density depending on the current in the arcing. كثافة البخار حسب التيار في الانحناء. During the decreasing mode of current wave the rate of release of the vapour falls and after the current zero, the medium regains its dielectric strength, provided vapour density around the contacts has substantially reduced. أثناء وضع تناقص الموجة الحالية ، ينخفض ​​معدل إطلاق البخار وبعد الصفر الحالي ، يستعيد الوسيط قوته العازلة ، بشرط انخفاض كثافة البخار حول جهات الاتصال بشكل كبير.

While interrupting a current of the order of a few hundred amperes by separating the flat contacts under high vacuum, the arc usually has several parallel paths and each arc path originates and sinks in a hot spot of current. أثناء مقاطعة التيار بترتيب بضع مئات من الأمبيرات من خلال فصل جهات الاتصال المسطحة تحت تفريغ عالي ، عادةً ما يكون للقوس عدة مسارات متوازية وينشأ كل مسار قوس ويغرق في بقعة ساخنة من التيار. Thus the total current is divided in several parallel arcs. وبالتالي ينقسم التيار الإجمالي إلى عدة أقواس متوازية. The parallel arcs repel each other so that the arc tends to spread over the contact surface. تتنافر الأقواس المتوازية بعضها البعض بحيث يميل القوس إلى الانتشار على سطح التلامس. Such an arc is called the diffused arc. يسمى هذا القوس القوس المنتشر. The diffused arc can get interrupted easily. يمكن أن ينقطع القوس المنتشر بسهولة.

At higher values of currents of the order of a few thousand amperes, the arc gets concentrated on a small region and becomes self-sustained arc. عند القيم الأعلى للتيارات من أجل بضعة آلاف من الأمبيرات ، يتركز القوس على منطقة صغيرة ويصبح قوسًا مستقلاً ذاتيًا. The concentrated arc around a small area causes rapid vaporisation of the contact surface. يتسبب القوس المركّز حول منطقة صغيرة في التبخر السريع لسطح التلامس. The transition from diffused arc to the concentrated arc depends upon the material and shape of contact, the value of current and the condition of electrodes. يعتمد الانتقال من القوس المنتشر إلى القوس المركز على مادة وشكل الاتصال ، وقيمة التيار وحالة الأقطاب الكهربائية. The interruption of arc is possible when vapour density varies in phase with the current and the arc remains in the diffused state. يمكن مقاطعة القوس عندما تختلف كثافة البخار في الطور مع التيار ويبقى القوس في الحالة المنتشرة. The arc does not restrike again if the metal vapour is quickly removed from the contact zone. لا يعيد القوس الضغط مرة أخرى إذا تمت إزالة البخار المعدني بسرعة من منطقة التلامس.

Thus the arc-extinction process in a vacuum circuit breaker is related to a great extent to the material and shape of the contacts and the technique used in condensing the metal vapour. وبالتالي ، فإن عملية الانقراض القوسي في قاطع الدائرة الفراغي ترتبط إلى حد كبير بمادة وشكل جهات الاتصال والتقنية المستخدمة في تكثيف بخار المعدن. The contact geometry is so designed that the arc root keeps on moving so that the temperature at one point on the contact does not attain a very high value. تم تصميم هندسة الاتصال بحيث يستمر جذر القوس في التحرك بحيث لا تصل درجة الحرارة عند نقطة واحدة على جهة الاتصال إلى قيمة عالية جدًا.

The rapid building up of dielectric strength after final arc extinction is a unique advantage of vacuum circuit breaker. يعد البناء السريع لقوة العزل الكهربائي بعد انقراض القوس النهائي ميزة فريدة لقواطع الدائرة الكهربائية. There are limitations on oil circuit breakers in switching capacitive currents. هناك قيود على قواطع دائرة الزيت في تبديل التيارات السعوية. In oil circuit breakers after an interruption takes place, the dielectric strength builds up so slowly that delayed restrikes take place often as much as half a cycle later. في قواطع دائرة الزيت بعد حدوث انقطاع ، تتراكم قوة العازل ببطء شديد بحيث تحدث عمليات إعادة الضبط المتأخرة في كثير من الأحيان بعد نصف دورة. The vacuum switch is free from this trouble since after half a cycle, corresponding to 2.5 mm contact separation, a dielectric strength of the order of 100 kV (rms) is available. يكون مفتاح التفريغ خاليًا من هذه المشكلة حيث أنه بعد نصف دورة تقابل الفصل التلامسي 2.5 مم ، تتوفر قوة عازلة بترتيب 100 كيلو فولت (جذر متوسط ​​التربيع). This type of switch has the advantage of restrike-free performance and is ideally suited to capacitor switching. يتميز هذا النوع من المحولات بأداء خالي من الراحة ومناسب بشكل مثالي لتبديل المكثفات. Its operation is also practically independent of contact parting time. كما أن تشغيلها مستقل عمليا عن وقت فراق الاتصال.

الفرم الحالي في قواطع الدائرة الكهربائية:

We have seen that current chopping in air and oil circuit breakers occurs because of instability in the arc column whereas in case of vacuum circuit breakers it depends upon vapour pressure and the electron emission properties of the contact material. لقد رأينا أن تقطيع التيار في قواطع الهواء والزيت يحدث بسبب عدم الاستقرار في العمود القوسي ، في حين أنه في حالة قواطع الدائرة الفراغية ، فإنه يعتمد على ضغط البخار وخصائص انبعاث الإلكترون لمواد التلامس. The chopping level is also influenced by the thermal conductivity-lower the thermal conductivity, lower is the chopping level. يتأثر مستوى التقطيع أيضًا بالموصلية الحرارية - انخفاض الموصلية الحرارية ، وانخفاض مستوى التقطيع. It is possible to reduce the current level at which chopping occurs by selecting a contact material which gives out sufficient metal vapour to allow the current to come to a very low value or zero value, but this is rarely done as it affects the dielectric strength adversely. من الممكن تقليل المستوى الحالي الذي يحدث عنده التقطيع عن طريق اختيار مادة تلامس تعطي بخارًا معدنيًا كافيًا للسماح للتيار بالوصول إلى قيمة منخفضة جدًا أو قيمة صفرية ، ولكن نادرًا ما يتم ذلك لأنه يؤثر على قوة العزل الكهربائي .