La cámara de extinción de arco al vacío con carcasa cerámica se compone principalmente de una carcasa aislante hermética, un circuito conductor, un sistema de blindaje, contactos, fuelles y otras piezas. El sistema de protección del extintor de arco al vacío se compone principalmente de un cilindro de protección, una cubierta de protección y otras piezas.
Las principales funciones del sistema de blindaje son:
1. Evitar que los contactos generen una gran cantidad de vapor metálico y gotas de líquido durante el proceso de arco, contaminando la pared interior del La resistencia del aislamiento de la carcasa del interruptor en vacío disminuye o se produce una descarga disruptiva.
2. Mejorar la distribución del campo eléctrico dentro del interruptor en vacío favorece la miniaturización de la carcasa de aislamiento del interruptor en vacío, especialmente para la miniaturización de interruptores en vacío de alto voltaje.
3. Absorber parte de la energía del arco y condensar los productos del arco. Especialmente cuando el extintor de arco al vacío corta la corriente de cortocircuito, la mayor parte de la energía térmica generada por el arco es absorbida por el sistema de protección, lo que es beneficioso para mejorar la resistencia de recuperación del medio entre los contactos. Cuanto mayor sea la cantidad de productos del arco absorbidos por el sistema de protección, mayor será la energía que absorbe, lo que desempeña un buen papel en el aumento de la capacidad de ruptura de la cámara de extinción de arco al vacío. Los contactos son las piezas que generan y extinguen los arcos, y tienen requisitos relativamente altos en cuanto a materiales y estructuras.
4.1 Se exigen los siguientes requisitos a los materiales de contacto:
1. Se requiere que el material en sí tenga una alta conductividad eléctrica, un pequeño coeficiente de conductividad térmica, una gran capacidad calorífica y una baja capacidad de emisión térmica de electrones.
2. Alto voltaje de ruptura. Cuanto mayor sea el voltaje de ruptura, mayor será la resistencia de recuperación dieléctrica, lo que es beneficioso para la extinción del arco.
3. Alta resistencia a la corrosión eléctrica. Es decir, puede resistir la ablación por arco y tiene poca evaporación del metal.
4. Resistencia a la soldadura.
5. Valor de corriente de bloqueo bajo, con suerte inferior a 2,5 A.
6. Bajo contenido de gas. El bajo contenido de gas es un requisito para todos los materiales utilizados dentro de los tubos de vacío. Especialmente los materiales de cobre deben requerir cobre libre de oxígeno tratado con un proceso especial con bajo contenido de gas. La soldadura está hecha de aleaciones de plata y cobre.
Los materiales de contacto de los interruptores de vacío para disyuntores están hechos principalmente de aleación de cobre y cromo, donde el cobre y el cromo representan el 50% cada uno. Suelde un trozo de lámina de aleación de cobre-cromo en las superficies a tope de los contactos superior e inferior, con un espesor general de 3 mm cada uno. La parte restante se llama base de contacto y puede estar hecha de cobre libre de oxígeno.
4.2 Estructura de contacto
La estructura de contacto tiene una gran influencia en la capacidad de rotura de la cámara de aislamiento. Los efectos de extinción del arco producidos por contactos con diferentes estructuras son diferentes. En los primeros días, se utilizaban contactos cilíndricos simples. Aunque la estructura era simple, la capacidad de corte no podía cumplir con los requisitos del disyuntor. Solo podía cortar corrientes por debajo de 10 kA. , y solo se utilizan tubos de interruptor de vacío para interruptores de carga de vacío, contactores de vacío de alto voltaje, etc. Tres tipos de contactos de uso común son los contactos de estructura de ranura en espiral, los contactos de estructura de copa con ranuras inclinadas y los contactos de estructura de copa de campo magnético longitudinal. Entre ellos, los contactos de estructura de copa de campo magnético longitudinal son los principales. El fuelle del interruptor de vacío es el principal responsable de garantizar que el electrodo móvil se mueva dentro de un cierto rango y mantenga un alto vacío durante mucho tiempo, y garantiza que el interruptor de vacío tenga una larga vida mecánica.
El fuelle del interruptor de vacío es un componente de pared delgada hecho de acero inoxidable con un espesor de 0,1~0,2 mm. Durante el proceso de apertura y cierre del interruptor de vacío, el fuelle de la cámara de extinción de arco está sujeto a expansión y contracción, y la sección del fuelle está sujeta a tensión variable. Por lo tanto, la vida útil del fuelle debe determinarse en función. la expansión y contracción repetidas y la presión de uso.
La vida útil de los fuelles está relacionada con la temperatura de calentamiento de las condiciones de trabajo. Después de que el interruptor de vacío interrumpe una gran corriente de cortocircuito, el calor residual de la varilla conductora se transfiere a los fuelles, lo que provoca. la temperatura de los fuelles aumenta cuando el aumento de temperatura alcanza un cierto nivel, afectará la resistencia a la fatiga de los fuelles.