вакуумен прекъсвач
Вакуумният прекъсваче прекъсвач за високо напрежение, при който вакуумът служи като среда за гасене на електрическа дъга. Вакуумният прекъсвач е предназначен за включване (включване-изключване) на електрически ток - номинални и токове на късо съединение (СК) в електрически инсталации.
Съдържание
Първото разработване на вакуумни прекъсвачи е започнало през 30-те години на XX век, сегашните модели могат да прекъсват малки токове при напрежение до 40 kV. През тези години не са създадени достатъчно мощни вакуумни прекъсвачи поради несъвършенството на технологията за производство на вакуумно оборудване и най-вече поради техническите трудности, възникнали по това време при поддържането на дълбок вакуум в затворена камера.
Трябваше да се проведе обширна изследователска програма, за да се създадат надеждни работещи вакуумни дъгови улеи, способни да прекъсват високи токове при високо напрежение на електрическата мрежа. В хода на тези работи, приблизително до 1957 г., основните физически процеси, протичащи по време на изгаряне на дъгата във вакуум, бяха идентифицирани и научно обяснени.
Преходът от единични прототипи на вакуумни прекъсвачи към тяхното серийно промишлено производство отне още две десетилетия, тъй като изисква допълнителни интензивни изследвания и разработки, насочени по-специално към намирането на ефективен начин за предотвратяване на опасни комутационни пренапрежения, възникнали поради преждевременно прекъсване на тока преди естественото му преминаване през нулата, при решаване на сложни проблеми, свързани с разпределението на напрежението и замърсяването на вътрешните повърхности на изолационните части с метални пари, отложени върху тях, проблеми с екранирането и създаване на нови високонадеждни силфони и други
INВ момента в света е стартирано промишленото производство на високонадеждни високоскоростни вакуумни прекъсвачи, способни да прекъсват големи токове в електрически мрежи със средно (6, 10, 35 kV) и високо напрежение (до 220 kV включително).
Тъй като разреденият газ (10 −6 ... 10 −8 N/cm²) има електрическа якост, която е десетки пъти по-голяма от якостта на газ при атмосферно налягане, това свойство се използва широко в превключватели за високо напрежение: в тях, когато контактите се отварят във вакуум веднага след първото преминаване на тока в дъгата през нула, изолацията се възстановява и дъгата не се запалва отново. В момента на отваряне на контактите във вакуумната междина комутираният ток инициира появата на електрически разряд - вакуумна дъга, чието съществуване се поддържа от изпаряването на метала от повърхността на контактите във вакуумната междина. Плазмата, образувана от йонизирани метални пари, провежда електрически ток, така че токът протича между контактите, докато премине през нула. В момента, когато токът преминава през нулата, дъгата изгасва и останалите метални пари незабавно (за 7-10 микросекунди) кондензират върху контактните повърхности и върху други части на камерата за гасене на дъгата, възстановявайки електрическата якост на вакуумната междина. В същото време напрежението, приложено към изключените контакти, се възстановява (вижте илюстрацията на процеса на изключване).