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在电力领域的广泛应用 - 真空确保能源供应的稳定性 2018-08-20 14:04:47  阅读()         
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在复杂的电网系统中,真空开关只是个小小的部件。但是,它们在确保电能全天候可靠运行方面发挥关键作用。

从发电站到用电器具

在电力领域的广泛应用 - 真空确保能源供应的稳定性

当我们打开咖啡机或给智能手机充电时,我们通常不会想到那些为我们提供电能的高复杂基础设施。例如,在德国,一个超过 180 万公里的电网将电厂的能量输送给终端用电器具。

220,000 或 380,000 伏特的高压电流流经电源线。

对于原始区域配电,通常最初转换为 110,000 伏特。然后,送到小变电站电压处于 5 万至 1000 伏特的中压之间,最后电能以 230 伏特的低电压输送至城市和地方电网。由于其高能量需求,工业公司、医院、大型游泳池或广播塔往往有自己的变电站,这些变电站通常直接由中压电网供电。电网管理还确保生产和用电之间的平衡。在转换过程中,以及电流流动的持续调整中,需要不断启动无数开关。

有时,如果在黑暗中按下一个简单开关,就能看到一点闪光。当靠近触点或触点刚刚分离之后,这些闪光便会出现。电能使触点之间的空气电离;电能通过它传输一定距离,此距离比触点之间的距离还要长一些。小闪光就是很小的电弧。这一物理现象出现在家中开闭电灯开关时是无害的,而在高电压和超高压开关过程中会产生破坏性的力量。电弧温度可能超过 5000℃——在几分之一秒内就足以点燃大多数材料。

真空防止出现电弧

不过,触点引燃会立即危及整个连接电网的功能。此外,火苗还可以蔓延到其他开关或高压电站组件。因此,在高压开关制造过程中,空气已从中抽离。真空断路器会封装开关触点。在真空中,没有空气分子潜在被电离,成为电弧的载体。

但小电弧仍会出现,因为在高电压电流下,触点上的少量金属会蒸发。其特定类型的形状(带倾斜狭缝的圆柱形)与材料确保这些电弧只能形成低热量。此外,在真空中,它们仍然是孤立的,不会造成破坏。因此,排空开关壳体中的空气是电网稳定的重要前提。
 

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