真空斷路器ppt課件-展示頁
2025-05-13 07:25本頁面
【正文】 場(chǎng)強(qiáng)度值要小得多，例如 1cm長(zhǎng)的高真空間隙的擊穿電壓約為 100kV，相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 107V/m。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)電流密度達(dá)到某一臨界值時(shí)，真空間隙就被擊穿了。 電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） 1. 真空間隙的擊穿機(jī)理 ? 大量研究表明，真空間隙的擊穿不是由于間隙中氣體分子的碰撞游離所引起，而主要由電極現(xiàn)象決定。 ? 高真空間隙的絕緣強(qiáng)度比變壓器油、高壓力的壓縮空氣和六氟化硫氣體高得多。 ? 高真空間隙中，氣體分子的平均自由行程很長(zhǎng)，比真空開關(guān)中的觸頭間隙距離大一個(gè)數(shù)量級(jí)。目前真空斷路器已廣泛用于 10kV、35kV配電系統(tǒng)中，額定短路開斷電流已能做到 50kA— 100kA。 ? 真空開關(guān)電器的全面發(fā)展預(yù)廣泛應(yīng)用階段。 50年代中期美國(guó)通用電氣公司批量生產(chǎn) 12kV額定短路開斷電流為 12kA的真空斷路器。 ? 深入的理論研究和關(guān)鍵工藝發(fā)展的階段。 利用真空介質(zhì)來熄滅電弧的設(shè)想在 19世紀(jì)末就已提出， 20世紀(jì) 20年代制造出了最早的真空滅弧室。在這樣高的真空度下，氣體的密度很低，氣體分子的平均自由路程很長(zhǎng)，因此觸頭間隙的絕緣強(qiáng)度很高。一個(gè)工程大氣壓約為 (兆帕 )。 ? 真空的程度以氣體的絕對(duì)壓力值來表示，壓力越低稱之真空度越高。凡是絕對(duì)壓力低干正常大氣壓力的狀態(tài)都可稱為真空狀態(tài)。電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） 真空斷路器 電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） ? 利用真空作為觸頭間的絕緣與滅弧介質(zhì)的斷路器稱為真空斷路器。 ? 真空一般指的是氣體稀薄的空間。絕對(duì)壓力等于零的空間稱為絕對(duì)真空，這才是真正的真空或理想的真空。在國(guó)際單位制中，壓力以帕 (Pa)為單位。過去習(xí)慣使用毫米汞柱 (mmHg)或托 (Torr) 電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） 真空包括的范圍很廣，為方便起見常將它劃分為幾個(gè)區(qū)域 真空滅弧室的真空度 (即真空壓力值 )在 104Torr一 107Torr，即 102Pa— 105Pa ，屬于高真空范疇。 5221166 1 0101 1 .0 1 1 0 ~ 1 .3 3 1 02 1 .3 3 1 0 ~ 1 .3 3 1 03 1 .3 3 1 0 ~ 1 .3 3 1 04 1 .3 3 1 0 ~ 1 .3 3 1 05 1 .3 3 1 0P a P aP a P aP a P aP a P aPa???????????????（）粗真空：真空壓力范圍為（ ）低真空：真空壓力范圍為（ ）高真空：真空壓力范圍為（ ）超高真空：真空壓力范圍為（ ）極高真空：真空壓力范圍為電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） 真空開關(guān)電器發(fā)展簡(jiǎn)述 ? 早期的理論研究階段 。但是由于受真空工藝、材料等技術(shù)水平的限制，當(dāng)時(shí)并未實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。 20世紀(jì) 50年代以后，隨著電子工業(yè)發(fā)展起來的許多新技術(shù)，解決了真空滅弧室制造中的很多難題，使真空開關(guān)逐漸達(dá)到實(shí)用水平。隨后在 50年代末由于發(fā)展了具有橫向磁場(chǎng)觸頭的真空滅弧室，使額定短路開斷開斷電流提高到 30kA的水平。 70年代后，日本東芝電氣公司研制成功具有縱向磁場(chǎng)觸頭的真空滅弧室，使額定開斷電流又進(jìn)一步提高到 50kA以上。 電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） 一、真空間隙的絕緣特性 ? 理想的真空間隙是指電極表面光滑的真空間隙。氣體分子的碰撞游離基本不起作用，這就是高真空間隙具有很高絕緣強(qiáng)度的根本原因。 ? 隨著間隙距離的增大，高真空間隙的絕緣強(qiáng)度出現(xiàn) “ 飽和現(xiàn)象 ” ，即距離過分增大，擊穿電壓增加不多。 ? 隨著電極表面溫度和外加電場(chǎng)強(qiáng)度的增大，電極表面電子發(fā)射的電流密度也增大。 ? 如果只考慮電場(chǎng)作用，要產(chǎn)生間隙擊穿，電場(chǎng)強(qiáng)度必須達(dá)到 109V/m以上。 電力開關(guān)設(shè)備及應(yīng)用（高壓電器部分） （ 1）場(chǎng)致發(fā)射擊穿機(jī)理 電極表面微觀凹凸不平。 電極表面雜質(zhì)。 電極表面局部發(fā)熱。 按照?qǐng)鲋掳l(fā)射的擊穿機(jī)理，擊穿的發(fā)生是以一定臨界擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度條件，因此真空間隙的擊穿電壓應(yīng)與間隙距離成正比，這與小間隙下?lián)舸╇妷旱脑囼?yàn)結(jié)果是一致的。如果電場(chǎng)足夠強(qiáng)，微粒直徑又適當(dāng)，在穿過間隙到達(dá)另一電極時(shí)已經(jīng)具有很大的動(dòng)能，在與另一電極碰撞時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使微粒本身熔化和蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的金屬蒸
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