Birinchisi: O'chirishda elektr yoyi nima?
VCB yoylarni qanday o'chirishini o'rganishdan oldin, keling, elektr yoyi nima ekanligini qisqacha ko'rib chiqamiz. O'chirish to'xtatuvchisi oqim oqimini to'xtatish uchun ochilganda, kontaktlar ajratiladi. Ajralish vaqtida kontaktlar orasidagi yuqori kuchlanish atrofdagi muhitni (havo, gaz yoki bu holda vakuum) ionlashtiradi, zaryadlangan zarrachalarning (elektronlar va ionlar) o'tkazuvchan yo'lini yaratadi. Bu o'tkazuvchan yo'l kuchli yorug'lik va issiqlik chiqaradi-biz buni elektr yoyi deb ataymiz. Har qanday o'chirgichning asosiy maqsadi - bu yoyni tezda o'chirish va kontaktlarning zanglashiga olib-izolyatsiyasini o'rnatish, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan xavfsiz va ishonchli uzilishini ta'minlash.
Nima uchun vakuum mukammal kamon-söndürme vositasidir
Yoyni so'ndiruvchi vosita sifatida havo, moy yoki SF₆ gazidan-foydalanadigan boshqa o'chirgichlardan farqli o'laroq, VCBlar yuqori-vakuum muhitidan foydalanadilar (odatda 10⁻⁴ dan 10⁻⁶ Pa gacha). Vakuumning o'ziga xos xususiyatlari uni yoyni yo'q qilish uchun ideal qiladi:
Past zarracha zichligi: Vakuumda juda kam gaz molekulalari mavjud. Bu shuni anglatadiki, ionlashadigan zarralar deyarli yo'q, bu esa yoyning o'zini ushlab turish qobiliyatini cheklaydi. Aksincha, havo yoki gaz bilan toʻldirilgan-toʻldirgichlarda ionlangan gaz molekulalari yoyni uzaytirishda davom etadi.
Yuqori dielektrik quvvat: Ark o'chirilgandan so'ng, kontaktlar orasidagi vakuum bo'shlig'i juda yuqori izolyatsiya kuchiga ega. Bu yuqori tiklanish kuchlanishlarida ham yoyning qayta alangasini- oldini oladi, bu muvaffaqiyatli uzilishning hal qiluvchi omilidir.
Qoldiqlar yo'q: Yog 'yoki SF₆dan farqli o'laroq, vakuum zararli qoldiqlar yoki qo'shimcha mahsulotlar qoldirmaydi, bu esa VCBlarni ekologik toza va texnik xizmat ko'rsatishni past-bo'ladi.
Vakuumli o'chirgichlarda yoyni yo'q qilish jarayoni
VCB-larda yoyning yo'qolishi dinamik jarayon bo'lib, kontaktlarning ajralishi bilan bir necha asosiy bosqichlarda sodir bo'ladi. Keling, uni bosqichma-bosqich ajratamiz:
1. Arkni yoqish va dastlabki kengayish
O'chirish to'xtatuvchisi qo'zg'alish signalini qabul qilganda, harakatlanuvchi kontakt sobit kontaktdan ajrala boshlaydi. Kontaktlar ajrala boshlaganda, ular orasidagi tor bo'shliqdagi oqim zichligi keskin oshib, kontaktlarning metall yuzalarini bug'lanishiga olib keladi. Bu metall bug'i vakuumdagi yoy uchun asosiy o'tkazuvchi vositadir (chunki ionlashadigan gaz yo'q). Yoy bu metall bug'ida yonib, dastlab kontaktlar orasidagi kichik, kuchli yoy ustunini hosil qiladi.
2. Yoyning torayishi va diffuziyasi
Dastlabki bosqichlarda kamon aloqa yuzalarida kichik nuqtada to'plangan. Biroq, yoyni tarqatish uchun ikkita asosiy hodisa tezda o'ynaydi:magnit kuchvatermal diffuziya. Ko'pgina VCBlar eksenel magnit maydon (AMF) yoki transvers magnit maydon (TMF) kontaktlari bilan yaratilgan. Ushbu kontaktlar yoy oqimi bilan o'zaro ta'sir qiluvchi magnit maydon hosil qiladi, bu esa yoyni harakatga va kontaktlarning butun yuzasiga tarqalishiga majbur qiladi. Ushbu yoyilish ("yoy bo'linishi" deb ataladi) har qanday nuqtada oqim zichligini pasaytiradi, ortiqcha kontakt eroziyasini oldini oladi va yoyni sovutadi.
Shu bilan birga, kontaktlardan metall bug 'vakuum muhitiga tez tarqaladi. Vakuumning to'qnashadigan molekulalari yo'qligi sababli, bug 'yoy ustunidan uzoqlashib, yuqori tezlikda tashqariga kengayadi. Ushbu diffuziya yoyni ushlab turuvchi o'tkazuvchan muhitni (metall bug'ini) olib tashlaydi.
3. Hozirgi nol va yoyning yo'qolishi
AC davrlari uchun (VCB uchun eng keng tarqalgan dastur) oqim tabiiy ravishda o'zgarib turadi va har bir tsiklda ikki marta "joriy nol" nuqtasidan o'tadi (masalan, 50 Gts chastotali AC soniyada 100 oqim nolga ega). Ushbu joriy nol VCBlarda yoyning yo'qolishi uchun muhim moment hisoblanadi.
Oqim nolga yaqinlashganda, yoyga beriladigan energiya kamayadi. Ark ustuni qisqaradi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan metall bug'lari sezilarli darajada kamayadi. Oqim nolga yetganda, qolgan metall bug'lari allaqachon aloqa bo'shlig'idan tarqalib ketgan. Uni ushlab turish uchun o'tkazuvchi vosita bo'lmasa, yoy o'chadi.
4. Post-Yoʻq boʻlish: boʻshliqlarni tiklash va dielektrik kuchini oshirish-
Yoy o'chirilgandan so'ng, kontaktlarning zanglashiga olib boradigan vakuum bo'shlig'i oqim noldan keyingi vaqtinchalik tiklanish kuchlanishiga (TRV) bardosh berish uchun dielektrik kuchini tezda tiklashi kerak. Vakuumda bu qayta tiklanish juda tez sodir bo'ladi, chunki: (1) asta-sekin rekombinatsiyalanadigan qoldiq ionlangan gaz molekulalari yo'q va (2) kontakt yuzalar tez soviydi, bu esa keyingi metall bug'ining chiqishini to'xtatadi. Mikrosoniyalar ichida vakuum bo'shlig'ining dielektrik kuchi TRV ga bardosh bera oladigan darajaga ko'tarilib,-qayta yonishning oldini oladi va kontaktlarning zanglashiga olib kelishini ta'minlaydi.
VCBlarda yoyning yo'qolishiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar
VCB yoylarni qanchalik samarali o'chirishiga bir nechta dizayn va operatsion omillar ta'sir qiladi:
Aloqa materiali: Kontaktlar odatda mis-xrom (CuCr) qotishmalaridan tayyorlanadi. Ushbu qotishmalar yuqori erish nuqtalari, past bug 'bosimi va mukammal o'tkazuvchanlikka ega bo'lib, metall bug'larini ishlab chiqarishni va kontakt eroziyasini kamaytiradi.
Kontakt dizayni: AMF va TMF kontaktlari yoyning tarqalishi uchun juda muhimdir. Ayniqsa, AMF kontaktlari zamonaviy VCBlarda keng qo'llaniladi, chunki ular yoyni barqarorlashtiradigan va uning siqilishiga yo'l qo'ymaydigan, yo'q bo'lib ketishini kuchaytiradigan yagona magnit maydon hosil qiladi.
Vakuum darajasi: Yuqori vakuum (pastki bosim) qoldiq gaz molekulalarini kamaytirish orqali yoyni yo'q qilishni yaxshilaydi. VCB ishlab chiqaruvchilari uzoq muddatli ishlashini ta'minlash uchun kamon kamerasidagi vakuumni ehtiyotkorlik bilan yopib qo'yadi va ushlab turadi-.
Kontaktni ajratish tezligi: Kontaktni tezroq ajratish yoyning davom etish vaqtini qisqartiradi, ayniqsa yuqori{0}}oqimdagi uzilishlar uchun. VCBlar kontaktlarning tez ajratilishini ta'minlash uchun yuqori{2}}tezkor mexanizmlardan foydalanadi (masalan, prujinali-).
Xulosa: Vakuum yoyi yo'qolishining afzalliklari
Vakuum oʻchirgichlarda yoyning yoʻq boʻlib ketishi haqidagi fan tez, ishonchli va ekologik toza uzilish jarayonini yaratish uchun-zarrachalarning past zichligi, yuqori dielektrik kuchi va qoldiqlari yoʻqligi-vakuumning oʻziga xos xususiyatlaridan foydalanadi. Magnit maydonlar orqali yoyni boshqarish, yuqori samarali kontaktli materiallardan foydalanish va o'zgaruvchan tok zanjirlarida nol tabiiy oqimdan foydalanish orqali VCB yoylarni samarali tarzda o'chiradi va quvvat tizimlarini nosozliklardan himoya qiladi.
Sanoat korxonalarida, qayta tiklanadigan energetika obyektlarida yoki shahar elektr tarmoqlarida boʻladimi, VCBlar oʻzlarining ajoyib kamonni oʻchirish-qobiliyatlari tufayli zamonaviy energiya muhofazasining asosi boʻlib qolmoqda. Keyingi safar VCB ishlayotganini ko'rsangiz (to'g'rirog'i, ular muammosiz ishlashga mo'ljallanganligi uchun harakatda emas!), Siz chiroqlar va tizim xavfsizligini ta'minlaydigan ajoyib fanni bilib olasiz.
