Le « disjoncteur à vide » est appelé ainsi parce que son milieu d'extinction d'arc et le milieu isolant du jeu de contact après l'extinction de l'arc sont sous vide élevé ; il présente les avantages d'un petit volume, d'un poids léger, adapté à un fonctionnement fréquent, d'une extinction d'arc sans entretien et est largement utilisé dans les réseaux de distribution. Le disjoncteur à vide est un dispositif de distribution d'énergie intérieur dans un système triphasé à courant alternatif de 3 à 10 kV, 50 Hz. Il peut être utilisé comme protection et contrôle des équipements électriques dans les entreprises industrielles et minières, les centrales électriques et les sous-stations. Il est particulièrement adapté aux endroits ne nécessitant pas d'huile, moins d'entretien et un fonctionnement fréquent. Les disjoncteurs peuvent être configurés dans des armoires centrales, des armoires doubles et des armoires fixes pour le contrôle et la protection des équipements électriques haute tension.
En 1893, Rittenhouse, des États-Unis, a proposé une structure simple de la chambre d'extinction d'arc sous vide et a obtenu un brevet de conception. Le premier interrupteur à vide a été fabriqué en 1920 par la société suédoise Foga. Les résultats de recherche publiés en 1926 ont également montré la possibilité de couper le courant dans le vide, mais en raison de la faible capacité de coupure et des limitations de la technologie du vide et du développement des matériaux sous vide, il n'a pas pu être mis en pratique. Avec le développement de la technologie du vide, les États-Unis ont fabriqué dans les années 1950 le premier lot d'interrupteurs à vide adaptés à la coupure des batteries de condensateurs et à d'autres exigences spéciales, le courant de coupure est toujours arrêté au niveau de 4 000 ampères. En raison des progrès de la technologie de fusion des matériaux sous vide et de la percée de la recherche sur la structure des contacts des interrupteurs à vide, en 1961, la production de disjoncteurs à vide de 15 kV et de 12,5 kV à courant de coupure a commencé. En 1966, des disjoncteurs à vide de 15 kV, 26 kV et 31,5 kV ont été produits à titre expérimental, ce qui a permis aux disjoncteurs à vide d'entrer dans le système électrique à haute tension et à grande capacité. Au milieu des années 80, la capacité de coupure du disjoncteur à vide a atteint 100 kAMP. Par la suite, des interrupteurs à vide triphasés de 10 kV et de 1,5 kV ont été fabriqués. Depuis les années 1970, la Chine est en mesure de développer et de produire de manière indépendante des interrupteurs à vide de diverses spécifications.
Spécification
1. Les disjoncteurs à vide sont généralement divisés en plusieurs niveaux de tension. Le type basse tension est généralement utilisé pour une utilisation électrique antidéflagrante. Comme les mines de charbon, etc.
2. Courant nominal jusqu'à 5000A, courant de coupure jusqu'à un meilleur niveau de 50kA, et a été développé pour une tension jusqu'à 35kV.
3. Avant les années 1980, le disjoncteur à vide était au stade initial de développement et la technologie était en constante évolution. Ce n'est qu'en 1985 que les normes de produits correspondantes ont été élaborées.
Structure principale
Le disjoncteur à vide se compose principalement de trois parties : une chambre d'extinction d'arc sous vide, un mécanisme de fonctionnement électromagnétique ou à ressort, un support et d'autres pièces.
Chambre d'extinction d'arc sous vide
Selon les différents types d'interrupteurs, il existe une chambre d'extinction d'arc sous vide en céramique à couvercle de blindage externe, une chambre d'extinction d'arc sous vide miniaturisée à champ magnétique longitudinal en forme de coupelle d'étanchéité intermédiaire, une chambre d'extinction d'arc à bulle de verre d'étanchéité interne, sa structure de base est la suivante :
Système d'isolation étanche à l'air (coque)
Le système d'isolation étanche à l'air est un récipient sous vide composé d'un cylindre isolé hermétiquement en céramique, en verre ou en verre microcristallin, d'une plaque de recouvrement mobile, d'une plaque de recouvrement fixe et d'un soufflet en acier inoxydable. Afin de garantir l'étanchéité à l'air, en plus du type d'étanchéité, il faut un processus de fonctionnement strict, mais il faut aussi que le matériau lui-même soit perméable et qu'une petite ventilation interne soit nécessaire.
Système conducteur
Il se compose d'une tige conductrice fixe, d'une surface d'arc mobile fixe, d'une tête de contact fixe, d'une tête de contact mobile, d'une surface d'arc mobile mobile et d'une tige conductrice mobile. Il existe trois types de structures de contact : contact cylindrique, contact magnétique transversal avec surface d'arc mobile à rainure en spirale, contact magnétique longitudinal. Actuellement, utilisant la technologie du champ magnétique longitudinal, cette chambre d'extinction d'arc a une capacité de rupture d'arc forte et stable.
Système de blindage
Le couvercle de blindage est un composant indispensable dans la chambre d'extinction d'arc sous vide, et il existe de nombreux types de couvercle de blindage autour du contact, de blindage à soufflet et de blindage d'égalisation de pression. La fonction du couvercle de blindage principal est : a d'empêcher les produits de l'arc d'éclabousser la paroi intérieure de la coque isolante pendant le processus de combustion de l'arc, réduisant ainsi la résistance isolante de la coque. B Améliorer l'uniformité de la distribution du champ électrique dans la chambre d'extinction d'arc, ce qui est bénéfique pour réduire l'intensité du champ local et favoriser la miniaturisation de la chambre d'extinction d'arc sous vide. C Condense les produits de l'arc, absorbe une partie de l'énergie de l'arc et contribue à la récupération de la résistance du milieu de dégagement de l'arc arrière.
Mécanisme de fonctionnement
Selon le type de disjoncteur, le mécanisme de fonctionnement est différent. Les mécanismes de fonctionnement couramment utilisés sont le mécanisme de fonctionnement à ressort, le mécanisme de fonctionnement électromagnétique CD10, le mécanisme de fonctionnement électromagnétique CD17, le mécanisme de fonctionnement à stockage d'énergie à ressort CT19 et le mécanisme de fonctionnement à stockage d'énergie à ressort CT8.
L'autre partie
Base, support d'isolation, isolant, etc.
Caractéristiques
(1) La distance d'ouverture du contact est faible, la distance d'ouverture du contact du disjoncteur à vide 10KV n'est que d'environ 10 mm, la puissance de fonctionnement du mécanisme de fonctionnement est faible, la course de la partie mécanique est faible et la durée de vie mécanique est longue.
(2) Le temps de combustion de l'arc est court et n'a rien à voir avec la taille du courant de commutation, généralement seulement un demi-cycle.
(3) Après extinction, le milieu de dégagement de contact a une vitesse de récupération rapide et de bonnes performances de défaut dans la zone proche de la rupture.
(4) Parce que l'usure du contact est faible lors de la coupure du courant, la durée de vie électrique du contact est longue, la capacité de coupure totale jusqu'à 30 à 50 fois, le courant nominal de coupure jusqu'à plus de 5 000 fois, le faible bruit pour un fonctionnement fréquent.
(5) Petite taille, poids léger.
(6) Convient pour couper le courant de charge capacitif.
En raison de ses nombreux avantages, il est largement utilisé dans les sous-stations, les modèles actuels sont principalement : ZN12-10, ZN28A-10, ZN65A-12, ZN12A-12, VS1, ZN30 et ainsi de suite.