真空滅弧室結構及原理(編輯修改稿)
2025-08-19 17:45 本頁面
【文章內容簡介】 熄滅。在交流情況下，真空電弧電流有一個過零的時刻，這就給出了熄弧的條件；在直流情況下，必須設置一個電力轉向裝置，使直流真空電弧有一個過零的機會，以創(chuàng)造一個同樣的熄弧條件。真空滅弧室切斷交流真空電弧成功與否，與觸頭之間弧區(qū)過零前的金屬蒸汽濃度密切有關，金屬蒸汽來自電極觸頭的熱斑點，熱斑點和金屬蒸汽都隨著電弧電流瞬時值的增減而變化。電弧電流過零點前一小段時間里，觸頭間金屬蒸汽降低的速度取決于斑點的冷卻時間常數(shù)。對于擴散型電弧，它只有陰極斑點而無陽極斑點，各支弧均布于觸頭表面上且處于移動狀態(tài)，所以熱斑點熔區(qū)的面積小，深度淺，熱慣性小，其冷卻時間常數(shù)僅有數(shù)微秒，有足夠的時間讓陰極斑點冷卻，使金屬蒸汽濃度足夠的低，同時金屬蒸汽因溫差、濃度差和壓力差的作用迅速向孤區(qū)外擴散，電弧不能維持而熄滅。對于收縮型電弧，則這些熄弧條件比擴散型電弧差劣許多。在開斷10KA及以上的短路電流時，先后開發(fā)了橫向磁場觸頭和縱向磁場觸頭。橫向磁場觸頭的工作原理是利用觸頭本身在開斷電流時產(chǎn)生的橫向磁場驅使真空電弧不斷在觸頭表面運動，以防止觸頭表面嚴重熔化。螺旋槽觸頭在分斷很大電流時，具有相當高的介質恢復速度。采用螺旋槽型觸頭就有橫向磁場滅弧的特性。采用縱向磁場提高真空開關的分斷能力與采用橫向磁場的情況截然不同，縱向磁場的加入可以提高由擴散性電弧轉變到收縮型電弧的轉換電流值。實驗表明，在足夠的縱向磁場下，大電流真空電弧仍具有擴散性真空電弧的基本特征，電弧斑點在電極觸頭表面均勻分布，觸頭表面不會產(chǎn)生局部嚴重熔化，并具有電弧電壓低，電弧能量小的優(yōu)良特征，這對于弧后強度恢復，提高分斷能力是十分有益的。目前，大容量的真空滅弧室多采用縱磁場觸頭，這是因為縱磁場觸頭具有電磨損小，使用壽命長和分斷能力大等優(yōu)點。帶斜槽的杯狀觸頭兼有橫向磁場和和縱向磁場的特性，可以較好地滅弧。同時為了保證杯狀觸頭具有抗熔焊能力，在觸頭端部焊有一定抗熔焊能力的銅鉻合金材料，也可裝置不熔融或截流水平低的電極觸頭。以達到更好的滅弧效果。真空滅弧室的壽命真空滅弧室是一種電真空器件，其壽命包括四個方面，如有一項達到壽命終結，則該滅弧室即報廢而需更換。1)觸頭導電系統(tǒng)機械強度壽命。2)波紋管疲勞壽命：波紋管的作用是維持內腔的真空度，在多次操作過程中材料疲勞破裂導致漏氣是波紋管失效的主要原因。3)內腔的真空度壽命：真空度壽命是指滅弧室自制成之日起，經(jīng)運輸、存放、安裝、使用等時間，其內腔真空度逐漸低到最低允許真空度的時間間隔。4)電壽命：衡量觸頭材料的耐腐蝕能力，即額定短路電流開斷次數(shù)之能力，就稱為電壽命，以開斷次數(shù)表示。真空滅弧室過電壓保護真空間隙具有較高的介質恢復速度，有良好的媳弧能力等特點同時也可能帶來對電力系統(tǒng)絕緣造成危害的各種過電壓。為抑制過電壓的產(chǎn)生，避免造成危害，我們可以一方面從真空滅弧室使用材料選擇和技
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