עקרון העבודה של מפסק ואקום

בהשוואה למתגים מבודדים אחרים, העיקרון של מפסקי ואקום שונה מזה של חומרים נושבת מגנטי. אין דיאלקטרי בוואקום, מה שגורם לקשת לכבות במהירות. לפיכך, נקודות מגע הנתונים הדינמיות והסטטיות של מתג הניתוק אינן מרוחקות זו מזו. מתגי בידוד משמשים בדרך כלל לציוד הנדסי חשמל במפעלי עיבוד עם מתחים נמוכים יחסית! עם מגמת הפיתוח המהירה של מערכת אספקת החשמל, מפסקי ואקום של 10kV יוצרו המוני ויושמו בסין. עבור אנשי התחזוקה, הפכה לבעיה דחופה לשפר את השליטה במפסקי ואקום, לחזק את התחזוקה ולגרום להם לפעול בצורה בטוחה ואמינה. אם לוקחים את ZW27-12 כדוגמה, המאמר מציג בקצרה את העיקרון הבסיסי והתחזוקה של מפסק ואקום.
1. תכונות בידוד של ואקום.
לוואקום יש תכונות בידוד חזקות. במפסק הוואקום, האדים דקים מאוד, וסידור השבץ השרירותי של המבנה המולקולרי של האדים גדול יחסית, והסבירות להתנגשות זה עם זה קטנה. לכן, השפעה אקראית אינה הסיבה העיקרית לחדירת פער הוואקום, אך בהשפעת השדה האלקטרוסטטי הקשיחות הגבוהה, חלקיקי חומר המתכת המופקדים באלקטרודה הם הגורם העיקרי לנזקי הבידוד.
חוזק הלחיצה הדיאלקטרי במרווח ואקום אינו קשור רק לגודל הפער ואיזון השדה האלקטרומגנטי, אלא גם מושפע מאוד מהמאפיינים של אלקטרודת המתכת ומהסטנדרט של שכבת פני השטח. במרווח מרחק קטן (2-3 מ"מ), למרווח הוואקום יש תכונות בידוד של גז בלחץ גבוה וגז SF6, וזו הסיבה שמרחק פתיחת נקודת המגע של מפסק הוואקום הוא בדרך כלל קטן.
ההשפעה הישירה של אלקטרודת המתכת על מתח השבר באה לידי ביטוי ספציפית בקשיחות הפגיעה (חוזק הלחיצה) של חומר הגלם ובנקודת ההתכה של חומר המתכת. ככל שחוזק הלחיצה ונקודת ההיתוך גבוהים יותר, כך חוזק הדחיסה הדיאלקטרי של השלב החשמלי תחת ואקום גבוה יותר.
ניסויים מראים שככל שערך הוואקום גבוה יותר, כך מתח השבר של פער הגז גבוה יותר, אך בעצם ללא שינוי מעל 10-4 טור. לכן, על מנת לשמור טוב יותר על חוזק הדחיסה של הבידוד של תא הנשיפה המגנטי של הוואקום, דרגת הוואקום לא צריכה להיות נמוכה מ-10-4 טור.
2. הקמה וכיבוי של הקשת בוואקום.
קשת הוואקום שונה בתכלית מתנאי הטעינה והפריקה של קשת האדים שלמדת בעבר. המצב האקראי של האדים אינו הגורם העיקרי הגורם לקשתות. טעינה ופריקה של קשת ואקום נוצרות באדים של חומר מתכת הנידף על ידי נגיעה באלקטרודה. יחד עם זאת, גודל זרם השבירה ומאפייני הקשת משתנים גם הם. בדרך כלל אנו מחלקים אותו לקשת ואקום בזרם נמוך וקשת ואקום עם זרם גבוה.
1. קשת ואקום זרם קטנה.
כאשר נקודת המגע נפתחת בוואקום, היא תגרום לכתם צבע אלקטרודה שלילי שבו הזרם והאנרגיה הקינטית מרוכזים מאוד, ואדי חומר מתכת רבים יתנדפו מכתם צבע האלקטרודה השלילי. מוּצָת. במקביל, אדי חומר המתכת והחלקיקים המחושמלים בעמודת הקשת ממשיכים להתפשט, וגם השלב החשמלי ממשיך להנדיד חלקיקים חדשים להתמלא. כאשר הזרם חוצה אפס, האנרגיה הקינטית של הקשת יורדת, טמפרטורת האלקטרודה יורדת, ההשפעה בפועל של הנידוף פוחתת וצפיפות המסה בעמודת הקשת יורדת. לבסוף, כתם האלקטרודה השלילי שוכך והקשת נכבית.
לפעמים ההתנדפות לא יכולה לשמור על קצב ההתפשטות של עמוד הקשת, והקשת נכבית לפתע, וכתוצאה מכך לכידה.