Cấu tạo, nguyên lý và đặc điểm của máy cắt chân không

Cấu tạo, nguyên lý và đặc điểm của máy cắt chân không

Cấu tạo của máy cắt chân không
Cấu tạo của máy cắt chân không chủ yếu gồm ba phần: buồng dập hồ quang chân không, cơ cấu vận hành, giá đỡ và các bộ phận khác.

1. Máy ngắt chân không
Cầu dao chân không hay còn gọi là ống công tắc chân không, là thành phần cốt lõi của cầu dao chân không.Chức năng chính của nó là cho phép mạch điện trung thế và cao thế nhanh chóng dập tắt hồ quang và triệt tiêu dòng điện sau khi cắt nguồn điện nhờ hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời của chân không trong ống, để tránh sự cố và tai nạn.Bộ ngắt chân không được chia thành bộ ngắt chân không bằng thủy tinh và bộ ngắt chân không bằng sứ theo vỏ của chúng.

Buồng dập tắt hồ quang chân không chủ yếu bao gồm vỏ cách điện kín khí, mạch dẫn điện, hệ thống che chắn, tiếp điểm, ống thổi và các bộ phận khác.

1) Hệ thống cách nhiệt kín khí
Hệ thống cách nhiệt kín khí bao gồm một lớp vỏ cách nhiệt kín khí bằng thủy tinh hoặc gốm sứ, một tấm che cuối chuyển động, một tấm che cuối cố định và một ống thổi bằng thép không gỉ.Để đảm bảo độ kín khí tốt giữa thủy tinh, gốm sứ và kim loại, ngoài quy trình vận hành nghiêm ngặt trong quá trình làm kín, độ thấm của bản thân vật liệu được yêu cầu càng nhỏ càng tốt và sự thoát khí bên trong được hạn chế ở mức tối thiểu.Ống thổi bằng thép không gỉ không chỉ có thể cách ly trạng thái chân không bên trong buồng dập tắt hồ quang chân không với trạng thái khí quyển bên ngoài, mà còn làm cho tiếp điểm chuyển động và thanh dẫn chuyển động di chuyển trong phạm vi quy định để hoàn thành hoạt động kết nối và ngắt kết nối của công tắc chân không.

2) Hệ thống dẫn điện
Hệ thống dẫn của buồng dập tắt hồ quang bao gồm thanh dẫn cố định, bề mặt hồ quang chạy cố định, tiếp điểm cố định, tiếp điểm chuyển động, mặt hồ quang chạy chuyển động và thanh dẫn chuyển động.Trong số đó, thanh dẫn cố định, bề mặt hồ quang chạy cố định và tiếp điểm cố định được gọi chung là điện cực cố định;Tiếp điểm chuyển động, bề mặt hồ quang chuyển động và thanh dẫn chuyển động được gọi chung là điện cực chuyển động.Khi bộ ngắt mạch chân không, công tắc tải chân không và công tắc tơ chân không được lắp ráp bởi buồng dập tắt hồ quang chân không được đóng lại, cơ cấu vận hành sẽ đóng hai tiếp điểm thông qua chuyển động của thanh dẫn chuyển động, hoàn thành việc kết nối mạch điện.Để giữ cho điện trở tiếp xúc giữa hai tiếp điểm càng nhỏ càng tốt và ổn định, đồng thời có độ bền cơ học tốt khi buồng dập tắt hồ quang chịu dòng điện ổn định động, công tắc chân không được trang bị một ống dẫn hướng ở một đầu của dẫn động. thanh, và một bộ lò xo nén được sử dụng để duy trì áp suất định mức giữa hai tiếp điểm.Khi công tắc chân không ngắt dòng điện, hai tiếp điểm của buồng dập tắt hồ quang tách ra và tạo ra hồ quang giữa chúng cho đến khi hồ quang tắt khi dòng điện tự nhiên vượt qua 0 và quá trình ngắt mạch hoàn thành.

3) Hệ thống che chắn
Hệ thống che chắn của buồng dập tắt hồ quang chân không chủ yếu bao gồm xi lanh che chắn, vỏ che chắn và các bộ phận khác.Các chức năng chính của hệ thống che chắn là:
(1) Ngăn sự tiếp xúc tạo ra một lượng lớn hơi kim loại và giọt chất lỏng bắn tung tóe trong quá trình phóng điện hồ quang, làm ô nhiễm thành trong của vỏ cách điện, làm suy giảm cường độ cách điện hoặc phóng điện bề mặt.
(2) Cải thiện sự phân bố điện trường bên trong thiết bị ngắt chân không có lợi cho việc thu nhỏ vỏ cách điện của thiết bị ngắt chân không, đặc biệt đối với việc thu nhỏ của thiết bị ngắt chân không với điện áp cao.
(3) Hấp thụ một phần năng lượng hồ quang và làm ngưng tụ các sản phẩm của hồ quang.Đặc biệt khi bộ ngắt chân không ngắt dòng ngắn mạch, phần lớn nhiệt năng do hồ quang sinh ra được hấp thụ bởi hệ thống che chắn, điều này có lợi cho việc nâng cao cường độ phục hồi điện môi giữa các tiếp điểm.Lượng sản phẩm hồ quang được hệ thống che chắn hấp thụ càng lớn thì năng lượng nó hấp thụ càng lớn, đóng vai trò tốt trong việc tăng khả năng phá vỡ của máy cắt chân không.

4) Hệ thống liên hệ
Phần tiếp xúc là phần tạo ra và dập tắt hồ quang, yêu cầu về vật liệu và kết cấu tương đối cao.
(1) Vật liệu tiếp xúc
Có các yêu cầu sau đối với vật liệu tiếp xúc:
một.Khả năng phá vỡ cao
Nó đòi hỏi độ dẫn điện của bản thân vật liệu phải lớn, hệ số dẫn nhiệt nhỏ, nhiệt dung lớn và khả năng phát xạ nhiệt điện tử thấp.
b.Điện áp đánh thủng cao
Điện áp đánh thủng cao dẫn đến cường độ phục hồi điện môi cao, có lợi cho việc dập tắt hồ quang.
c.Chống ăn mòn điện cao
Tức là nó có thể chịu được sự cắt đứt của hồ quang điện và ít bị bay hơi kim loại hơn.
d.Khả năng chống hàn nhiệt hạch.
e.Giá trị dòng cắt thấp bắt buộc phải dưới 2,5A.
f.Hàm lượng khí thấp
Hàm lượng không khí thấp là yêu cầu đối với tất cả các vật liệu được sử dụng bên trong thiết bị ngắt chân không.Đặc biệt, đồng phải là đồng không có oxy được xử lý bằng quy trình đặc biệt với hàm lượng khí thấp.Và hợp kim của bạc và đồng là bắt buộc để hàn.
g.Vật liệu tiếp xúc của buồng dập tắt hồ quang chân không cho bộ ngắt mạch chủ yếu sử dụng hợp kim đồng crom, với đồng và crom lần lượt chiếm 50%.Một tấm hợp kim đồng crom có ​​độ dày 3mm được hàn trên bề mặt giao phối của các tiếp điểm trên và dưới tương ứng.Phần còn lại được gọi là đế tiếp xúc, có thể được làm bằng đồng không chứa oxy.

(2) Cấu trúc liên hệ
Cơ cấu tiếp xúc có ảnh hưởng lớn đến khả năng phá vỡ của buồng dập hồ quang.Hiệu quả dập tắt hồ quang được tạo ra bằng cách sử dụng các tiếp điểm có cấu trúc khác nhau là khác nhau.Có ba loại tiếp điểm thường được sử dụng: tiếp điểm cơ cấu dạng máng xoắn, cơ cấu hình cốc tiếp xúc với máng và cơ cấu hình cốc tiếp xúc với từ trường dọc, trong đó cơ cấu hình cốc tiếp xúc với từ trường dọc là chính.

5) Ống thổi
Ống thổi của buồng dập hồ quang chân không có nhiệm vụ chính là đảm bảo chuyển động của điện cực chuyển động trong một phạm vi nhất định và duy trì độ chân không cao trong thời gian dài, được sử dụng để đảm bảo rằng buồng dập tắt hồ quang chân không có tuổi thọ cơ học cao.Ống thổi của máy cắt chân không là một bộ phận có thành mỏng được làm bằng thép không gỉ với độ dày 0,1 ~ 0,2mm.Trong quá trình đóng mở của công tắc chân không, các ống thổi của buồng dập tắt hồ quang có thể giãn nở và co lại, và tiết diện của ống thổi chịu ứng suất thay đổi, do đó tuổi thọ của ống thổi phải được xác định theo sự giãn nở và co lại lặp đi lặp lại và áp suất dịch vụ.Tuổi thọ của ống thổi liên quan đến nhiệt độ đốt nóng của điều kiện làm việc.Sau khi buồng dập tắt hồ quang chân không gây ra dòng điện ngắn mạch lớn, nhiệt lượng dư của thanh dẫn được truyền đến các ống thổi làm nhiệt độ của ống thổi tăng lên.Khi nhiệt độ tăng đến một mức độ nhất định sẽ gây ra hiện tượng mỏi ống thổi và ảnh hưởng đến tuổi thọ của ống thổi.