Экраны вакуумных дугогасительных камер

Назначение экранов — защита внутренней поверхности изоляционного корпуса от частиц материала электродов, вылетающих из межконтактного промежутка, и выравнивание распределения напряженности поля в вакуумных дугогасительных камерах. При этом для частиц создают лабиринты во избежание отражения частиц от поверхности экранов. Допускается попадание частиц на поверхность изоляторов только после третьего отражения. При создании лабиринтов необходимо стремиться к минимально возможным расстояниям между элементами экранной системы, что приводит к росту напряженности поля на поверхности экранов. Поэтому необходим тщательный расчет поля экранной системы для ограничения напряженности поля на поверхности экранов <100 кВ/мм.

Поскольку экраны вакуумных дугогасительных камер осесимметричны, вычисление максимальной напряженности может быть произведено в аналитической форме путем замены реальных поверхностей тороидами. Кривизна наиболее напряженных поверхностей (в зазорах между экранами) должна быть с максимально возможной точностью имитирована кривизной эквивалентных тороидов. Остальная часть поверхности экранов может быть замещена тороидами весьма приближенно, исходя, например, из равенства площади поверхности замещаемого экрана и тороидов.

Установлено, что при большом числе отключений изоляционные части вакуумных дугогасительных камер металлизируются отраженными атомами, которые, кроме того, могут снова попасть в межконтактный промежуток, вызвав повышение плотности пара внутри промежутка и снизив его электрическую прочность. Для устранения этого явления необходимо выбрать экранную систему, препятствующую попаданию отраженных атомов на изоляционные части.