Problemas técnicos y puntos clave de diseño de interruptores automáticos de vacío de alta tensión
La mayor dificultad de la tecnología de interruptores automáticos de baja tensión montados en poste reside en el diseño del campo electrostático y la alta tensión del interruptor de vacío. Debido a la ausencia de partículas conductoras, la tensión de ruptura del vacío varía linealmente con la separación. Cuando la separación entre electrodos es grande, la tensión de ruptura del vacío varía de forma no lineal. La separación que produce una tensión de ruptura más alta es mayor de lo previsto. Esta separación incluye la separación de contactos y el espacio anular de la cubierta de blindaje. Cuando la separación es mayor, la relación de tamaño de extinción del arco de vacío no es la adecuada. Por lo tanto, para garantizar una alta tensión nominal, en las primeras etapas se utilizaron interruptores de vacío conectados en serie. Para que el tamaño del interruptor automático de vacío se mantenga dentro de un rango razonable, es necesario reducir los factores de mejora de campo microscópicos y macroscópicos. Mediante el uso de múltiples métodos de blindaje, se puede reducir el factor de aumento de campo geométrico. El interruptor automático de vacío utiliza una cubierta de blindaje central para evitar la precipitación generada por el arco. La cubierta de blindaje adicional, también denominada cubierta de blindaje auxiliar, reduce el factor de aumento de campo geométrico. El uso de una cubierta de blindaje compuesta con una estructura especial puede reducir eficazmente el espacio anular entre la cubierta y el contacto, así como el tamaño total del interruptor de vacío. Actualmente, la reducción de tensiones se puede lograr mediante el uso de software auxiliar moderno de análisis de campos electrostáticos. Las partículas diminutas y la rugosidad en la superficie del contacto y el blindaje aumentan el campo microscópico. Para lograr el factor de aumento del campo microscópico y la reducción de tensiones, las partículas diminutas deben quemarse durante el proceso de fundición. Tras la variación del campo magnético, el arco de vacío cambia en consecuencia. El campo magnético axial se configura para mantener el estado de difusión del arco, y el campo magnético axial (AMF) se genera a través del sistema de contacto. En el centro del espacio, la intensidad del campo magnético es muy importante. A medida que aumenta la distancia, la intensidad del campo magnético disminuye, por lo que la intensidad del AMF en el centro del espacio disminuye. El interruptor de vacío de tensión soportada requiere un espacio entre contactos mayor. Por ejemplo, para ajustar el rendimiento de la corriente de corte, es necesario configurar un espacio entre contactos pequeño. Esta demanda opuesta se puede resolver mediante el diseño del campo electrostático y el campo electromagnético geométrico. Cuando el campo magnético de alta tensión (AMF) disminuye y supera la separación de 12 mm, el contacto móvil debe moverse rápidamente hasta superar los 12 mm, y luego se reduce la velocidad. Esto garantiza que el campo magnético no se debilite. Los técnicos pueden encontrar algunos problemas al usar interruptores automáticos de vacío de alta tensión. Deben abordar estos problemas racionalmente y abordarlos con medios razonables, sin ignorarlos, ya que de lo contrario, el rendimiento del interruptor automático de vacío de alta tensión podría verse afectado. Antes de poner en funcionamiento el equipo, los técnicos deben inspeccionar minuciosamente el interruptor automático de vacío de alta tensión para prevenir problemas. La apertura y el cierre del reactor es una de las dificultades técnicas de los interruptores automáticos de vacío de alta tensión. En entornos de alta tensión, la impedancia del reactor es mayor, lo que resulta en una mayor sobretensión durante el funcionamiento del equipo. Actualmente, la tecnología de monitoreo en línea de la cámara de extinción de arco del interruptor automático de vacío de alta tensión es inmadura, y muchos investigadores aún se encuentran en la etapa de investigación y desarrollo de dicha tecnología. En la práctica, la tensión soportada a frecuencia industrial (VCB) de la cámara de extinción de arco se convierte en un factor determinante para evaluar la resistencia del medio aislante entre las interrupciones del interruptor de vacío. Para garantizar el funcionamiento normal del interruptor de vacío de alta tensión, los técnicos deben centrarse en la comprobación de la tensión soportada a frecuencia industrial de la cámara de extinción de arco durante su mantenimiento. La corriente capacitiva de apertura y cierre es una dificultad técnica en los interruptores de vacío de alta tensión, y la solución reside en el uso de tecnología de apertura y cierre controlados. Una carrera pequeña produce una baja dispersión mecánica, lo que facilita el uso de VCB en la conexión de apertura y cierre controlados. Para optimizar el rendimiento de los interruptores de vacío de alta tensión, se han desarrollado materiales de contacto en el campo de la media tensión. En el proceso de interceptación e interrupción de corriente, los investigadores necesitan desarrollar un nuevo material de contacto para mejorar la calidad del contacto. Dado que los interruptores de alta tensión tienen una carrera mayor, es necesario diseñar fuelles. Además, la vida útil del fuelle se ve afectada por la carrera más larga. La conducción eléctrica puede consumir el calor del interruptor de vacío, y el desarrollo de una corriente nominal más alta puede mejorar la calidad del interruptor.
