Che cos'è un interruttore automatico sotto vuoto? Principi e componenti

Che cos'è un interruttore automatico sottovuoto?

A interruttore automatico sottovuoto è un tipo di dispositivo di commutazione elettrica utilizzato nei sistemi di alimentazione per proteggere i circuiti e le apparecchiature da danni, interrompendo rapidamente la corrente quando si verifica un guasto del circuito. Il principio di funzionamento si basa sull'estinzione dell'arco elettrico che si verifica in un ambiente sotto vuoto.

Principio di funzionamento degli interruttori in vuoto

Il meccanismo principale di un interruttore sotto vuoto è la rimozione dell'energia dell'arco tra i contatti. Quando i contatti vengono aperti in un ambiente sotto vuoto, i vapori metallici dell'arco vengono ionizzati e si forma un arco elettrico. Grazie alle elevate proprietà isolanti del vuoto, gli ioni e i vapori metallici generati dall'arco si condensano rapidamente, con conseguente rapido consumo dell'energia dell'arco e conseguente rapida estinzione dell'arco. Questa caratteristica rende gli interruttori in vuoto particolarmente adatti alle apparecchiature elettriche ad alta tensione.

Caratteristiche degli interruttori in vuoto

Gli interruttori in vuoto hanno le seguenti caratteristiche superiori:

Prestazioni di isolamento superiori: la capacità di estinguere gli archi in un ambiente sotto vuoto lo rende paragonabile in termini di prestazioni agli interruttori in aria e SF6.
Disconnessione rapida: La disconnessione iniziale della corrente deve essere effettuata nella posizione zero e le caratteristiche di disturbo dell'arco consentono di aumentare la rigidità dielettrica di migliaia di volte.
Efficienti ed economici: gli interruttori in vuoto sono leggeri, richiedono poca manutenzione speciale e hanno una lunga durata.
Bassa rumorosità: adatto all'uso in ambienti con requisiti rigorosi in materia di rumorosità.

Componenti degli interruttori in vuoto

I componenti principali di un interruttore automatico sottovuoto comprendono:

Bottiglia sottovuoto: è il componente principale, utilizzato per l'isolamento e l'estinzione dell'arco, solitamente in materiale ceramico o vetroso, in grado di sopportare alte temperature e alte pressioni.
Contatti: sono le principali parti di collegamento elettrico, solitamente in rame, con buona conducibilità elettrica e resistenza all'usura.
Contatti fissi: contatti fissi situati nel corpo della bottiglia per vuoto per garantire la stabilità e la sicurezza del circuito.
Molla: è la principale fonte di forza utilizzata per spingere la separazione tra la bottiglia a vuoto e il contatto mobile.
Leva di comando: il dispositivo che controlla lo stato di commutazione dell'interruttore sottovuoto, che può essere azionato a mano o da un motore elettrico.
Asta conduttiva: il componente elettrico che collega l'alimentazione esterna ai contatti interni dell'interruttore sotto vuoto.
Meccanismo di sgancio: Meccanismo che assicura l'apertura rapida dell'interruttore a vuoto in condizioni anomale.

Applicazioni degli interruttori in vuoto

Gli interruttori in vuoto sono ampiamente utilizzati in sistemi con una gamma di tensioni da 11kV a 33kV. Poiché i loro contatti non si accendono quando vengono separati, riducono i requisiti di manutenzione ed evitano le emissioni di gas. Inoltre, gli interruttori in vuoto hanno una lunga durata e un basso livello di rumore, che li rendono ideali per l'uso in ambienti interni.

Con il progredire della tecnologia, gli interruttori in vuoto continuano a essere ottimizzati nel design e nelle funzioni. In futuro, con lo sviluppo delle smart grid e delle energie rinnovabili, gli interruttori sottovuoto svolgeranno un ruolo sempre più importante nel migliorare l'efficienza della gestione dell'energia, nel potenziare la stabilità della rete e nel promuovere lo sviluppo sostenibile.

In breve, l'interruttore automatico sottovuoto è un complesso sistema di protezione dell'energia, i cui componenti lavorano insieme per garantire la sicurezza e la stabilità del sistema elettrico. In fase di utilizzo, deve essere utilizzato in stretta conformità con le disposizioni per garantire un funzionamento sicuro.