真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.doc

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1、真空滅弧室的基本結(jié)構(gòu)和工作原理真空滅弧室，又名真空開(kāi)關(guān)管，是中高壓電力開(kāi)關(guān)的核心部件，其主要作用是，通過(guò)管內(nèi)真空優(yōu)良的絕緣性使中高壓電路切斷電源后能迅速熄弧并抑制電流，避免事故和意外的發(fā)生，主要應(yīng)用于電力的輸配電控制系統(tǒng)，還應(yīng)用于冶金、礦山、石油、化工、鐵路、廣播、通訊、工業(yè)高頻加熱等配電系統(tǒng)。具有節(jié)能、節(jié)材、防火、防爆、體積小、壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低、運(yùn)行可靠和無(wú)污染等特點(diǎn)。真空滅弧室從用途上又分為斷路器用滅弧室和負(fù)荷開(kāi)關(guān)用滅弧室，斷路器滅弧室主要用于電力部門(mén)中的變電站和電網(wǎng)設(shè)施，負(fù)荷開(kāi)關(guān)用滅弧室主要用于電網(wǎng)的終端用戶。???我公司生產(chǎn)的多種型號(hào)的真空滅弧室，按其用途、參數(shù)、開(kāi)斷容量可

2、分為斷路器用真空滅弧室、負(fù)荷開(kāi)關(guān)用真空滅弧室、接觸器用真空滅弧室、重合器用真空滅弧室和分段器用真空滅弧室等。???其結(jié)構(gòu)形式均由氣密絕緣外殼、導(dǎo)電回路、屏蔽系統(tǒng)、波紋管等部分組成。1.排氣管保護(hù)罩2.排氣管密封刀口3.環(huán)氧樹(shù)脂填料4.定端蓋版5.定導(dǎo)電桿6.屏蔽筒7.玻殼（或陶瓷殼）8.定觸頭座9.定觸頭10.動(dòng)觸頭11.動(dòng)觸頭座12.動(dòng)導(dǎo)電桿13.波紋管14.均壓罩15.動(dòng)端蓋版16.導(dǎo)向套1、氣密絕緣系統(tǒng)由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外殼、動(dòng)端蓋板、定端蓋板，不銹鋼波紋管組成了氣密絕緣系統(tǒng)。為了保證玻璃、陶瓷與金屬之間有良好的氣密性，除了封接時(shí)要有嚴(yán)格的操作工藝外，還要求材料本身的透

3、氣性盡量小和內(nèi)部放氣量限制到極小值。不銹鋼波紋管的作用不僅能將真空滅弧室內(nèi)部的真空狀態(tài)與外部的大氣狀態(tài)隔離開(kāi)來(lái)，而且能使動(dòng)觸頭連同動(dòng)導(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以完成真空開(kāi)關(guān)的閉合與分?jǐn)嗖僮鳌?、導(dǎo)電系統(tǒng)定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。其中定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極，動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿合稱動(dòng)電極，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器，真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)和真空接觸器合閘時(shí)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng)，使兩觸頭閉合，完成了電路的接通。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)穩(wěn)定電流時(shí)有良好的機(jī)械強(qiáng)度，真空開(kāi)關(guān)在動(dòng)導(dǎo)電桿一

4、端設(shè)置有導(dǎo)向套，并使用一組壓縮彈簧，使兩觸頭間保持有一個(gè)額定壓力。當(dāng)真空開(kāi)關(guān)分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，滅弧室兩觸頭分離并在其間產(chǎn)生電弧，直至電流自然過(guò)零時(shí)電弧熄滅，便完成了電路的開(kāi)斷。3、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成。屏蔽系統(tǒng)的主要作用是：（1）防止觸頭在燃弧過(guò)程中產(chǎn)生大量的金屬蒸汽和液滴噴濺，污染絕緣外殼的內(nèi)壁，避免造成真空滅弧室外殼的絕緣強(qiáng)度下降或產(chǎn)生閃絡(luò)。（2）改善真空滅弧室內(nèi)部的電場(chǎng)分布，有利于真空滅弧室絕緣外殼的小型化，尤其是對(duì)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(kāi)斷短路電流時(shí)，電弧所產(chǎn)生的熱

5、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)強(qiáng)度。屏蔽系統(tǒng)吸收電弧生成物的量越大，說(shuō)明他吸收的能量也越大，這對(duì)增加真空滅弧室的開(kāi)斷容量起良好作用。4、觸頭觸頭是產(chǎn)生電弧、熄滅電弧的部位，對(duì)材料和結(jié)構(gòu)的要求都比較高。4.1對(duì)觸頭材料有以下要求：（1）高開(kāi)斷能力。要求材料本身的導(dǎo)電率大，熱傳導(dǎo)系數(shù)小，熱容量大，熱電子發(fā)射能力低。（2）高擊穿電壓。擊穿電壓高，介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度就高，對(duì)滅弧有利。（3）高的抗電腐蝕性。即經(jīng)得起電弧的燒蝕，金屬蒸發(fā)量少。（4）抗熔焊能力。（5）低截流電流值，希望在2.5A以下。（6）低含氣量。目前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%

6、。在上、下觸頭的對(duì)接面上各焊上一塊銅鉻合金片，一般厚度各為3mm。其余部分稱為觸頭座，用無(wú)氧銅制造即可。4.2觸頭結(jié)構(gòu)觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅孤室的開(kāi)斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同的，早期采用簡(jiǎn)單的圓柱形觸頭，結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但開(kāi)斷能力不能滿足斷路器的要求，僅能開(kāi)斷10kA以下電流，目前僅有真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓真空接觸器等用真空開(kāi)關(guān)管才采用。目前，常采用的有螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種，其中以采用縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。5、波紋管真空滅弧室的波紋管主要擔(dān)負(fù)保證動(dòng)電極在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期保持高真空的功能，并保證真空滅弧室具有很高的機(jī)械壽命。真空

7、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(kāi)關(guān)在分合過(guò)程中，滅弧室波紋管受伸縮作用，波紋管截面上受變應(yīng)力作用，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(lái)確定。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)啻蟮亩搪冯娏骱螅瑢?dǎo)電桿的余熱傳遞到波紋管上，使波紋管的溫度升高，當(dāng)溫升達(dá)到一定程度時(shí)，這就會(huì)影響波紋管的疲勞強(qiáng)度6、工作原理真空滅弧室是用密封在真空中的一對(duì)觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)電力電路的接通與分?jǐn)喙δ艿囊环N電真空器件，是利用