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真空滅弧�
閱讀�5104�(shí)間:2016-11-11 15:04:13

    真空滅弧室,又名真空開關(guān)�,是中高壓電�開關(guān)的核心部�,其主要作用是,通過管內(nèi)真空�(yōu)良的絕緣性使中高壓電路切�電源后能迅速熄弧并抑制電流,避免事故和意外的發(fā)�,主要應(yīng)用于電力的輸配電控制系統(tǒng),還�(yīng)用于冶金、礦�、石油、化�、鐵路、廣�、通訊、工�(yè)高頻加熱等配電系�(tǒng)。具有節(jié)�、節(jié)�、防�、防�、體積小、壽命長、維�(hù)�(fèi)用低、運(yùn)行可靠和無污染等特點(diǎn)。真空滅弧室從用途上又分�斷路�用滅弧室��(fù)荷開�(guān)用滅弧室,斷路器滅弧室主要用于電力部門中的變電站和電網(wǎng)�(shè)�,負(fù)荷開�(guān)用滅弧室主要用于電網(wǎng)的終端用戶�

分類

    按外殼分:玻璃真空滅弧室、陶瓷真空滅弧室�

    按用途分:斷路器用真空滅弧室、負(fù)荷開�(guān)用真空滅弧室、接觸器用真空滅弧室、重合器真空滅弧室、分段器用真空滅弧室及其它特殊用途真空滅弧室�

�(jié)�(gòu)形式

    主要由氣密絕緣外�、導(dǎo)電回路、屏蔽系�(tǒng)、觸�、波紋管等部分組成陶瓷外殼真空滅弧室�

    氣密絕緣系統(tǒng)

    由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外�、動(dòng)端蓋�、定端蓋�,不銹鋼波紋管組成了氣密絕緣系統(tǒng)。為了保證玻�、陶瓷與金屬之間有良好的氣密�,除了封接時(shí)要有�(yán)格的操作工藝�,還要求材料本身的透氣性盡量小和內(nèi)部放氣量限制到極小�。不銹鋼波紋管的作用不僅能將真空滅弧室內(nèi)部的真空狀�(tài)與外部的大氣狀�(tài)隔離開來,而且能使�(dòng)觸頭連同�(dòng)�(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍�(nèi)�(yùn)�(dòng),以完成真空開關(guān)的閉合與�?jǐn)嗖僮�?/FONT>

    �(dǎo)電系�(tǒng)

    定導(dǎo)電桿、定跑弧�、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧�、動(dòng)�(dǎo)電桿�(gòu)成了滅弧室的�(dǎo)電系�(tǒng)�

    其中定導(dǎo)電桿、定跑弧靀定觸頭合稱定電�,動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧靀動(dòng)�(dǎo)電桿合稱�(dòng)電極,由真空滅弧室組裝成的真空斷路器,真空負(fù)荷開�(guān)和真空接觸器合閘�(shí),操�(dòng)�(jī)�(gòu)通過�(dòng)�(dǎo)電桿的運(yùn)�(dòng),使兩觸頭閉合,完成了電路的接�。為了使兩觸頭間的接觸電阻盡可能減小且保持穩(wěn)定和滅弧室承受動(dòng)�(wěn)定電流時(shí)有良好的�(jī)械強(qiáng)�,真空開�(guān)在動(dòng)�(dǎo)電桿一端設(shè)置有�(dǎo)向套,并使用一組壓縮彈�,使兩觸頭間保持有一�(gè)額定壓力。當(dāng)真空開關(guān)�?jǐn)嚯娏鲿r(shí),滅弧室兩觸頭分離并在其間產(chǎn)生電�,直至電流自然過零時(shí)電弧熄滅,便完成了電路的開斷�

    屏蔽系統(tǒng)

    真空滅弧室的屏蔽系統(tǒng)主要由屏蔽筒,屏蔽罩和其他零件組��

    屏蔽系統(tǒng)的主要作用是�

    1.防止觸頭在燃弧過程中�(chǎn)生大量的金屬蒸汽和液滴噴�,污染絕緣外殼的�(nèi)壁,避免造成真空滅弧室外殼的絕緣�(qiáng)度下降或�(chǎn)生閃�(luò)�

    2.改善真空滅弧室內(nèi)部的電場分布,有利于真空滅弧室絕緣外殼的小型化,尤其是對于高電壓的真空滅弧室小型化有顯著效果�

    3.吸收一部分電弧能量,冷凝電弧生成物。特別是真空滅弧室在開斷短路電流�(shí),電弧所�(chǎn)生的熱能大部分被屏蔽系統(tǒng)所吸收,有利于提高觸頭間的介質(zhì)恢復(fù)�(qiáng)�。屏蔽系�(tǒng)吸收電弧生成物的量越�,說明他吸收的能量也越大,這對增加真空滅弧室的開斷容量起良好作��

    觸頭系統(tǒng)

    觸頭是產(chǎn)生電�、熄滅電弧的部位,對材料和結(jié)�(gòu)的要求都比較高�

    4.1 對觸頭材料有以下要求�

    1.高開斷能�。要求材料本身的�(dǎo)電率�,熱傳導(dǎo)系數(shù)�,熱容量大,熱電子發(fā)射能力低�

    2.高擊穿電�。擊穿電壓高,介�(zhì)恢復(fù)�(qiáng)度就�,對滅弧有利�

    3.高的抗電腐蝕�。即�(jīng)得起電弧的燒蝕,金屬蒸發(fā)量少�

    4.抗熔焊能力�

    5.低截流電流�,希望在2.5A以下�

    6.低含氣量。其中低含氣量是對所有真空滅弧室�(nèi)部所使用材料的要求。特別是銅材,必須要求低含氣量的特殊工藝處理的無氧銅。而焊料等則采用白銀、銅的合��

    斷路器用真空滅弧室的觸頭材料大都采用銅鉻合金,銅與鉻各占 50%。在�、下觸頭的對接面上各焊上一塊銅鉻合金片,一般厚度各�3mm。其余部分稱為觸頭座,用無氧銅制造即��

    4.2 觸頭�(jié)�(gòu)

    觸頭�(jié)�(gòu)對滅孤室的開斷能力有很大影響。采用不同結(jié)�(gòu)觸頭�(chǎn)生的滅弧效果有所不同的,早期采用簡單的圓柱形觸頭,結(jié)�(gòu)雖簡�,但開斷能力不能滿足斷路器的要求,僅能開�10kA以下電流,并且僅有真空負(fù)荷開�(guān)、高壓真空接觸器等用真空開關(guān)管才采用。常采用的有螺旋糟型�(jié)�(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀�(jié)�(gòu)觸頭和縱磁場杯狀�(jié)�(gòu)觸頭三種,其中以采用縱磁場杯狀�(jié)�(gòu)觸頭為主�

    波紋�

    真空滅弧室的波紋管主要擔(dān)�(fù)保證�(dòng)電極在一定范圍內(nèi)�(yùn)�(dòng)和長期保持高真空的功能,并保證真空滅弧室具有很高的機(jī)械壽��

    真空滅弧室的波紋管是由厚度為0.1~0.2mm的不銹鋼制成的薄壁元件。真空開�(guān)在分合過程中,滅弧室波紋管受伸縮作用,波紋管截面上受變應(yīng)力作�,所以波紋管的壽命應(yīng)根據(jù)反復(fù)伸縮量和使用壓力來確��

    波紋管的疲勞壽命和工作條件的受熱溫度有關(guān),真空滅弧室在分?jǐn)啻蟮亩搪冯娏骱螅�?dǎo)電桿的余熱傳遞到波紋管上,使波紋管的溫度升高,當(dāng)溫升�(dá)到一定程度時(shí),這就�(huì)影響波紋管的疲勞�(qiáng)��

工作原理

    真空泡內(nèi)的真空滅弧室是利用高真空工作絕緣滅弧介質(zhì),靠密封在真空中的一對觸頭來�(shí)�(xiàn)電力電路的通斷功能的一種電真空器件。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流�(shí),�(dòng)靜觸頭在分離的瞬�,電流收縮到觸頭剛分離� 一�(diǎn)�,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提�,直至�(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時(shí)形成極高的電場強(qiáng)�,�(dǎo)致極�(qiáng)烈的�(fā)射和間隙擊穿,�(chǎn)生真空電�,�(dāng)工頻電流接近零時(shí),同時(shí)也是觸頭開距的增�,真空電弧的等離子體很快向四周�(kuò)�,電弧電流過零�,觸頭間隙的介�(zhì)迅速由�(dǎo)電體�?yōu)榻^緣體,于是電流被分?jǐn)?。由于觸頭的特殊�(gòu)�,燃弧期間觸頭間隙�(huì)�(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁�,這�(gè)磁場可使電弧均勻分布在觸頭表�,維持低的電弧電壓,從而使真空滅弧室具有較高弧后介�(zhì)�(qiáng)度恢�(fù)速度,小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣,就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽��

生產(chǎn)工藝

    排氣�(tái)工藝

    是指將真空滅弧室的零件通過釬焊及氬弧焊等工藝制成為待排氣的整管,再連接到排氣臺(tái)�(jìn)行抽真空及烘烤除�,�(jìn)行冷夾封口的過程。此工藝,過程復(fù)雜、路線長,一般有9道工�。因而效率低且對真空滅弧室零件的污染�(huán)節(jié)�。而且,按此工藝生�(chǎn)的真空滅弧室烘烤溫度低(450℃左右),因而除氣不徹底�

    一次封排工�

    是指將真空滅弧室各零件先釬焊成幾�(gè)部件,再將幾�(gè)部件組裝成真空滅弧室整件,然后再在真空爐中完成排氣、烘烤去氣及釬焊封口的過�。此工藝,過程較簡單,一般有7道工�,因而效率較高且人為污染也較少。此�,按此工藝生�(chǎn)的真空滅弧室烘烤溫度高(800℃~900℃),因而排氣徹��

    完全一次封排工�

    是指將真空滅弧室所有零件直接組裝成整件,然后在真空爐中一次完成排�、烘�、釬焊封口的過程。此工藝,過程最簡單,一般僅�5道工�,人為環(huán)節(jié)最�,過程質(zhì)量最�(wěn)定,但對封排�(shè)備的要求很高�

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