Tehnologia de fabricație a echipamentelor electrice

Echipamentele de comutaţie in vid reprezintă o soluţie tehnică modernă şi economică, in plină expansiune la nivel european si mondial.

Tehnica de comutaţie bazată pe SF6 este într-un vizibil regres, deoarece această substanţă a fost deja declarata la nivel internaţional “gaz neecologic” (Protocolul de la Kyoto), fiind extrem de nociv asupra stratului terestru de ozon. Ca urmare, procesul de înlocuire a echipamentelor cu SF6, in domeniul reţelelor si instalaţiilor de medie tensiune, este in curs de desfăşurare, guvernele unor tari industrializate inclusiv SUA, recomandând insistent renunţarea la aceasta tehnologie (F-gas regulation).

Tehnologia bazată pe vid ultraînalt, care cuprinde in prezent, in domeniul mediei tensiuni, aproape 80% din unităţile fabricate, este in plină expansiune. Echipamentele de acest tip se extind in prezent atât in domeniul tensiunilor înalte, cât şi al joasei tensiuni, prezentând avantaje importante.

Soluţia este ecologică, încadrându-se în cele mai severe norme de protecţie a personalului şi mediului ambiant, atât în procesul de fabricaţie cât şi în exploatare;

Structurile aferente sunt relativ simple, având un consum redus de materiale active;

Se elimina utilizarea metalelor preţioase sau rare;

Parametrii de funcţionare sunt la cel mai înalt nivel; fiabilitatea satisface cerinţele cele mai severe;

Se asigură o durată de viaţă importantă (min. 20 ani), timp în care operaţiile de întreţinere sunt practic inexistente.

Fabricarea camerelor de stingere în vid, respectiv a contactelor şi generatoarelor de câmp aferente, necesită procedee tehnologice de înalt nivel. Acestea au fost dezvoltate şi implementate la nivel de producţie pilot şi în ţara noastră. În viitorul apropiat, se impune trecerea la o fabricaţie de serie a echipamentelor de comutaţie în vid şi în România. Ca urmare, Institutul de cercetări Electrotehnice (ICPE SA) prin proiectul TESTMAVID, va fi unica unitate din ţară capabilă să execute teste şi măsurători specifice asupra materialelor şi sistemelor de comutaţie electrică aferente camerelor de stingere în vid.

Principiul de foncţionare.

Principiul vidului în camerele de stingere include două idei de bază: rigiditatea dielectricului la distanţe extrem de reduse între contacte şi dezvoltarea arcului electric în vapori metalici proveniţi din eroziunea fină a elementelor de contact.

Rigiditatea dielectrică sporită se datorează legii lui Paschen în domeniul . La presiuni atât de reduse, parcursul mediu liber λ al electronului este superior dimensiunii liniare a camerei de stingere a întreruptorului în vid, şi ca urmare, străpungerea devine puţin probabilă. Datorită distanţelor mici între contacte, intensitatea câmpului electric este extrem de mare. Astfel înainte de străpungere la o distanţă de 5 mm, între contacte intensitatea câmpului electric este E= 340 kV/cm, în ipoteza unui câmp omogen. La asemenea intensităţi ale câmpului electric forma, dimensiunile şi gradul de prelucrare al suprafeţelor de contact joacă un rol important.