Un disjoncteur à videest une sorte d'équipement de protection électrique, qui est largement utilisé dans tous les niveaux de système d'alimentation. Son principe de travail unique et ses performances à haute efficacité en font une partie indispensable du système d'alimentation moderne.
I. Structure et composition du disjoncteur de vide
Un disjoncteur à vide se compose principalement de trois parties: cadre, chambre d'extinction d'arc et mécanisme de fonctionnement. Parmi eux, la chambre d'extinction de l'arc est son composant clé, qui contient des contacts mobiles et statiques et un environnement sous vide. Le mécanisme de fonctionnement est responsable de la conduite des opérations d'ouverture et de clôture des contacts. De plus, le disjoncteur comprend également des composants tels que le circuit conducteur, le système d'isolation, le joint et la coque, et la structure globale est compacte et raisonnablement conçue.
1. Chambre d'extinction d'arc
La chambre d'extinction d'arc est le cœur du disjoncteur de vide, et l'environnement à vide élevé à l'intérieur est la clé pour réaliser une extinction rapide de l'arc. Dans la chambre d'extinction de l'arc, les contacts mobiles et statiques sont conçus avec précision pour garantir que l'arc peut être rapidement généré et éteint lorsque la porte est ouverte.
2. Mécanisme de fonctionnement
Le mécanisme de fonctionnement est l'actionneur du disjoncteur de vide, qui est responsable de la réception des signaux de contrôle et de la conduite de l'ouverture et de la fermeture des contacts. Il comprend généralement un système de stockage d'énergie, la fermeture d'électromagènes, l'ouverture des pièces électromagniques et de transmission, etc., pour s'assurer que le disjoncteur peut effectuer l'opération avec précision et de manière fiable.
Ii Principe de travail du disjoncteur de vide
Le principe de travail dedisjoncteur à videCela dépend principalement du phénomène de croisement zéro actuel et de la capacité d'extinction des arcs dans un environnement à vide élevé. Lorsque le circuit est anormal, comme la surcharge ou le court-circuit, le disjoncteur agira rapidement pour couper le circuit pour protéger la sécurité du système d'alimentation.
1. Génération et extinction de l'arc
Lorsque les contacts mobiles et statiques sont ouverts sous l'action du mécanisme de fonctionnement, un arc sera généré entre les contacts. Étant donné que les contacts sont conçus avec une forme spéciale, un champ magnétique sera généré lorsque le courant passe, ce qui fait que l'arc se déplace rapidement le long de la direction tangente de la surface de contact. Une vapeur métallique se condense sur le bouclier cylindrique métallique, et l'arc est éteint lorsqu'il traverse naturellement zéro. La résistance diélectrique entre les contacts est rapidement restaurée.
De plus, il n'y a pas de milieu conducteur dans l'environnement sous vide, de sorte que l'arc peut être éteint rapidement. Lorsque les contacts sont cassés dans le vide, des taches de cathode hautement concentrées seront générées, évaporant ainsi une grande quantité de vapeur métallique. Ces vapeurs métalliques et particules chargées fournissent des conditions pour la combustion de l'arc. Cependant, lorsque le courant passe par zéro, l'énergie de l'arc diminue progressivement, la température de l'électrode baisse, l'effet d'évaporation s'affaiblit et la densité des particules dans la colonne d'arc diminue également. Enfin, au moment où le courant passe par zéro, la tache cathode disparaît et l'arc est éteint.
2. Processus d'extinction de l'arc
Le processus d'extinction de l'arc du disjoncteur de vide comprend principalement deux étapes: la formation et la diffusion de l'arc, et l'extinction de l'arc. Dans le stade de la formation d'arc, la vapeur métallique et les particules chargées entre les contacts forment un faisceau d'arc, et l'énergie élevée fait émettre des électrons de la cathode pour former une zone de nuage d'électrons. Cette zone de nuage d'électrons permettra rapidement de briser le faisceau d'arc et les résidus d'arc, créant des conditions pour l'extinction de l'arc. Au stade d'extinction de l'arc, lorsque le courant passe par zéro, l'énergie de l'arc diminue progressivement, la zone du nuage d'électrons se dissipe progressivement et l'arc est éteint.
3. Le principe de fonctionnement du mécanisme de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du mécanisme de fonctionnement est de conduire l'ouverture et la fermeture des contacts en recevant des signaux de contrôle. Dans l'étape de stockage d'énergie, le moteur de stockage d'énergie est allumé, entraînant la rotation de la roue excentrique, puis le stockage d'énergie du ressort de fermeture est réalisé à travers une série de composants de transmission. Au stade de clôture, le noyau de fer de l'électro-aimant de fermeture se déplace vers le bas, tirant la pièce de positionnement pour faire tourner le sens antihoraire et libérant la maintenance du stockage d'énergie. Par la suite, le ressort de fermeture entraîne le manchon de stockage d'énergie pour faire tourner le sens inverse, et les contacts sont fermés via les composants de transmission. Au stade d'ouverture, après que l'électro-aimant d'ouverture a reçu le signal, le noyau de fer est attiré, provoquant la rotation de l'arbre de déclenchement, puis poussant la tige supérieure à se déplacer vers le haut pour réaliser l'ouverture des contacts.
Iii. Le processus d'action du disjoncteur de vide
1. Processus de stockage d'énergie:Une fois que le moteur de stockage d'énergie est monté sur la marche, il entraîne la rotation de la roue excentrique, puis réalise le stockage d'énergie à travers une série de mécanismes de bielle. Pendant le processus de stockage d'énergie, le ressort de fermeture est étiré et maintient l'état de stockage d'énergie.
2. Opération de clôture:Lorsque le mécanisme reçoit le signal de clôture (lorsque l'interrupteur est déconnecté et que l'énergie a été stockée), le noyau de fer de l'électro-aimant de fermeture est attiré pour se déplacer vers le bas, et à travers la transmission d'une série de composants mécaniques, les contacts sont finalement fermés pour terminer l'opération de fermeture.
3. Opération d'ouverture:Une fois le disjoncteur de circuit fermé, si l'électromaignant d'ouverture reçoit un signal, son noyau de fer sera attiré, ce qui fait que la tige supérieure de la version d'ouverture se déplace vers le haut. Grâce à la transmission d'une série de mécanismes de canne de connexion, les contacts sont finalement séparés pour terminer l'opération d'ouverture. Au cours du processus d'ouverture, l'arc est rapidement éteint dans un environnement sous vide.
Iv. Caractéristiques et applications des disjoncteurs de vide
1. Temps d'arc court
Puisqu'il n'y a pas de médium conducteur dans un environnement sous vide, l'arc peut être éteint rapidement, donc le temps d'arc dele disjoncteur à videest très court. Cela aide à réduire l'impact et les dommages des défauts du circuit sur le système d'alimentation.
2. Force d'isolation élevée
L'espace vide dans le disjoncteur de vide a une résistance à l'isolation élevée et peut résister à un niveau de tension plus élevé. Cela rend les disjoncteurs à vide largement utilisés dans les systèmes d'alimentation haute tension.
3. Longue vie électrique
En raison de l'excellente performance d'extinction de l'arc du disjoncteur de vide, sa durée de vie électrique est relativement longue. Cela permet de réduire le coût de maintenance du système électrique et d'améliorer la fiabilité du système.
4. Petite distance d'ouverture de contact et course
La distance d'ouverture de contact et la course du disjoncteur de vide sont relativement faibles, ce qui le rend compact, léger et facile à installer et à maintenir.
5. Bonne performance environnementale
Les disjoncteurs à vide n'utilisent pas de gaz à effet de serre tels que l'hexafluorure de soufre (SF6), sont respectueux de l'environnement et répondent aux exigences de protection de l'environnement des systèmes d'alimentation modernes.
6. Application large
En raison de ses excellentes performances et de ses larges perspectives d'application, les disjoncteurs de vide sont largement utilisés dans tous les niveaux de systèmes d'alimentation. Y compris les centrales électriques, les sous-stations, les lignes de transmission et l'électricité industrielle.
V. Conclusion
Le disjoncteur à videest devenu une partie indispensable du système d'alimentation moderne avec son principe de travail unique et ses excellentes performances. En comprenant profondément sa structure et sa composition, ses principes de travail, ses caractéristiques et ses applications, nous pouvons mieux comprendre et appliquer cet important équipement de protection de l'énergie.
