Une ampoule à vide utilise un environnement de vide poussé pour éteindre l'arc qui se forme entre une paire de contacts. À mesure que les contacts commencent à se séparer, le courant traverse initialement une zone de plus en plus petite, entraînant une forte augmentation de la résistance entre les contacts. Cette résistance accrue provoque une augmentation rapide de la température à la surface de contact, entraînant finalement l'évaporation du métal de l'électrode. Simultanément, le champ électrique traversant le petit espace de contact devient extrêmement intense. La rupture de cet espace initie un arc sous vide.
Durant chaque demi-cycle du courant alternatif, le courant est naturellement forcé de passer par zéro en raison de la résistance élevée de l'arc. À mesure que l'espace entre les contacts fixes et mobiles continue de s'élargir, le plasma conducteur généré par l'arc est déplacé de l'espace et perd ses propriétés conductrices. Par conséquent, le courant est effectivement interrompu.
Conception des contacts et contrôle de l'arc
Pour améliorer les performances et la longévité de l'ampoule à vide, les contacts sont souvent conçus avec des géométries spécifiques qui favorisent un meilleur contrôle et une meilleure distribution de l'arc. Deux modèles importants sont les contacts à champ magnétique axial (AMF) et à champ magnétique radial (RMF). Les deux types comportent des fentes en spirale ou radiales découpées dans leurs faces, qui servent à générer des forces magnétiques qui déplacent le point d'arc sur la surface des contacts.
Contacts à champ magnétique axial (AMF)
Les contacts AMF ont des fentes en spirale qui créent un champ magnétique parallèle à l'axe des contacts. Ce champ magnétique exerce une force sur l’arc, le faisant tourner et s’étaler sur la surface de contact. En répartissant l'arc uniformément, les forces magnétiques aident à maintenir une faible tension d'arc et à minimiser l'érosion localisée des contacts. Cette répartition uniforme garantit qu'aucun point de la surface de contact ne supporte le poids de l'énergie de l'arc, prolongeant ainsi la durée de vie des contacts.
Contacts à champ magnétique radial (RMF)
Les contacts RMF, quant à eux, possèdent des fentes radiales qui créent un champ magnétique perpendiculaire à l'axe des contacts. Semblable aux contacts AMF, le champ magnétique radial déplace le point d'arc sur la surface de contact, garantissant que l'arc ne reste pas stationnaire. Ce mouvement permet de répartir plus uniformément l'énergie de l'arc, réduisant ainsi le risque de surchauffe localisée et d'usure des contacts. La répartition uniforme de l'arc contribue également à maintenir une faible tension d'arc, ce qui est crucial pour une interruption efficace du courant.
Avantages des conceptions AMF et RMF
Le recours aux contacts AMF et RMF offre plusieurs avantages :
-Répartition uniforme de l'énergie de l'arc : en déplaçant le point d'arc sur la surface de contact, ces conceptions garantissent que l'énergie de l'arc est répartie uniformément, réduisant ainsi l'usure localisée.
- Faible tension d'arc : La répartition uniforme de l'arc permet de maintenir une faible tension d'arc, essentielle pour une interruption efficace du courant.
- Érosion réduite des contacts : en empêchant l'arc de rester au même endroit, les conceptions réduisent considérablement l'érosion des contacts, prolongeant ainsi la durée de vie opérationnelle de l'ampoule à vide.
- Fiabilité améliorée : Le contrôle amélioré de l'arc et la réduction de l'usure des contacts contribuent à la fiabilité et aux performances globales de l'ampoule à vide.
La capacité de l'ampoule à vide à éteindre les arcs et à interrompre le courant est renforcée par l'utilisation de conditions de vide poussé et de contacts spécialement conçus. Les conceptions de contacts AMF et RMF jouent un rôle crucial dans le contrôle de l'arc, garantissant une distribution uniforme de l'énergie et réduisant l'érosion des contacts, améliorant ainsi l'efficacité, la fiabilité et la longévité du dispositif.
Paramètres techniques
| Données | Unité | Valeur |
| Tension nominale | kV | 25.8 |
| Courant nominal | A | 630 |
| Fréquence nominale | Hz | 50/60 |
| Tension de tenue nominale de courte durée (1 min) | kV | 60 |
| Tension nominale de tenue aux impulsions de foudre | kV | 150 |
| Courant de coupure nominal en court-circuit | kA | 32.5 |
| Courant de coupure nominal en court-circuit Temps de coupure | Fois | 30 |
| Courant de tenue de crête nominal | kA | 32.5 |
| Courant de fermeture nominal | kA | 32.5 |
| Courant de tenue nominal de courte durée | kA | 12.5 |
| Durée nominale du court-circuit | s | 3 |
| Endurance mécanique | Fois | 10000 |
| Contacter la force de fermeture | N | 50±25 |
| Force requise pour maintenir les contacts ouverts à pleine course | N | 140±40 |
| Résistance du circuit à la force de contact nominale la plus basse | μΩ | Inférieur ou égal à 35 |
| Limite d'érosion des contacts | mm | 3 |
| Pression de gaz interne | Pennsylvanie | Inférieur ou égal à 1,33x10-3 |
| Masse de pièces mobiles | kilos | ＜0.5 |
| Durée de stockage | Années | 20 |
| Données pour VCB matchable | ||
| Contacter l'AVC | mm | 12±1 |
| Vitesse d'ouverture moyenne | m/s | 1.2±0.1 |
| Vitesse de fermeture moyenne | m/s | 1.0±0.1 |
| Force de contact nominale | N | 1200±100 |
| Pression initiale | N | 850±100 |
| Contact Clôture Rebond Durée | MS | Inférieur ou égal à 2 |
| Contact Ouverture et Fermeture Non simultanéité | MS | Inférieur ou égal à 1 |
| Amplitude de rebond d’ouverture de contact | mm | Inférieur ou égal à 2 |
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