Використання вакууму як дугогасне середовище, Електропровідні мастила
Використання елегазу і вакууму - найпередовіші технології гасіння дуги в області середньої (від 1 до 52 кВ) і високої напруги (66 кВ). Після своєї появи у 60-х роках минулого століття вони отримали бурхливий розвиток у 1970-ті роки. Сьогодні вони повністю замінили попередні дугогасні технології, в яких використовувалися повітря та олія.
На відміну від елегазу, що застосовується в будь-яких діапазонах середньої та високої напруги, вакуум найчастіше задіюється в діапазонах середньої напруги, не часто знаходячи застосування в ланцюгах низької та високої напруги. Вищезгадані технології суперничають між собою тільки в діапазоні середньої напруги.
На даний момент ці дві технології практично перестали конкурувати: навіть якщо свого часу комерційна конкуренція спостерігалася між компаніями-виробниками, які віддавали перевагу тій чи іншій технології, сьогодні в асортименті всіх основних підприємств доступні обидві технології, таким чином найбільш повно задовольняючи потреби своїх клієнтів. Насправді кожен спосіб володіє своїми власними плюсами і мінусами. Незважаючи на те, що обидві технології досить універсальні і здатні ефективно виконувати більшість функцій у ланцюгах середньої напруги, клієнти досить професійно підходять до вибору тієї чи іншої технології, спираючись на власні потреби, режим роботи та техобслуговування, сильні сторони та індивідуальні характеристики.
Винахідниками технології вакуумного вимикача є американські та англійські виробники (починаючи з компаній Дженерал Електрик та ВІЛ), за підтримки фахівців з Німеччини та Японії. Ці держави мають одну спільну рису — застосування мереж з невеликими максимальнодопустимою напругою (від 7.2 до 15 кВ) для розподільчих мереж середньої напруги. Але деякі інші країни, наприклад, Франція та Італія, віддають перевагу електропостачанню з рівнями напруги близько 24 кВ, і компанії-виробники, як правило, вибирають захисну технологію з використанням елегазу.
Через 30 років подальше застосування даного технологічного рішення залишається доцільним. По суті, і зараз глобальна техніко-економічна оцінка способів показує подібні результати при використанні напруг 12 і 24 кВ. При напрузі вище цього рівня відносною перевагою має елегаз, а нижче, відповідно, вакуум. Однак, вони не сильно відрізняються за ціною, тому в будь-яких ланцюгах середньої напруги від 7.2 до 36 кВ застосовна як та, так і інша технологія.
Діелектричні властивості вакууму
Будь-яке дугогасне середовище насамперед має мати належні ізолюючі властивості, щоб не дати просочитися напрузі. Це відноситься і до вакууму: його діелектричні властивості специфічні і цікаві в порівнянні з іншими видами газової ізоляції, що зазвичай використовуються під тиском 1 бар і вище.
Вакуум відносять до газів підвищеного тиску (діапазон тисків від 10-1 до 10-5 Пап, тобто 10-3 до 10-7 мБар), але у вакуумному захисному вимикачі (див. рис. 2) є за фактом газом низького тиску: у нових вимикачах звичайний тиск 10-6 мбар.
При такому тиску 1 на кубічний міліметр об'єму все ще припадає 27.106 молекул газу, але вони мало взаємодіють між собою, тому що середня вільна відстань між двома зіткненнями порівняно сто метрів: тобто поняття «вакуум» цілком підходить такому газу, адже кожна молекула поводиться так, ніби вона єєдиною.