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真空断路器的灭弧原理及其灭弧技术介绍

发布时间:2021年03月03日 浏览量: 【返回上一页】

真空断路器灭弧原理:

1yabo2021|官方网站、真空灭弧室中电弧着火是由于真空断路器刚分瞬间,金属蒸气在触头表面蒸发,然后游离而成电弧yabo2021|官方网站yabo2021|官方网站。在真空灭弧室中yabo2021|官方网站,弧弧柱的压差和质量密度差都很大,因此弧弧柱的金属蒸气(带电质点)会迅速向触头外扩散,加剧去游离作用yabo2021|官方网站,再加上弧弧弧柱被拉长和细化,从而获得较好的冷却效果,电弧迅速熄灭yabo2021|官方网站,介质绝缘强度迅速恢复,防止交流电流自然过零后电弧重新燃烧yabo2021|官方网站。交流真空电弧在电流过零时熄灭yabo2021|官方网站。电弧熄灭前触头间的附加磁场保证不会收缩,触头间的距离保证不会在熄灭后重新燃烧。通常的燃烧弧段为5-15毫秒。直流真空电弧的熄灭是一个较为复杂的问题,直流电弧不存在过零点现象yabo2021|官方网站,所以要熄灭直流电弧,必须人工制造过零点电流yabo2021|官方网站。通常在直流断路器的主回路上并联电容,让电容反向放电yabo2021|官方网站,以达到电流强制过零的目的yabo2021|官方网站。真空断路器除弧技术研究方向:

1yabo2021|官方网站、提高真空断路器绝缘耐受能力的措施:真空断路器应向高电压应用领域发展,提高真空断路器断口极间绝缘耐受能力制作出额定电压较高的独立断口真空断路器yabo2021|官方网站,其经济意义十分重大,不仅可减少串联断口的数量yabo2021|官方网站,而且结构简单,从而提高设备可靠性yabo2021|官方网站,使设备成本也相应降低。改善单断口真空灭弧室绝缘耐受性的措施主要有以下三点。

二yabo2021|官方网站、真空灭弧室中触头间抗压强度的提高:前面已经说过,在灭弧室内高度真空状态下,触头间存在非常稀少的气体,不会因极间电压的变化而游离,但极间电压的变化是客观存在的yabo2021|官方网站,因此对几种真空绝缘失效机理作出了解释yabo2021|官方网站。在真空间隙实际击穿时,多个机理可能同时起作用,而在击穿过程中总有自由气体存在yabo2021|官方网站,自由气体是通过施加电压后金属蒸气或触头释放出被吸附的气体。在此基础上,采取以下措施,提高真空灭弧室触头间隙的抗压性能:

真空断路器

(1)选择熔点或沸点高、导热系数小yabo2021|官方网站、机械强度和硬度高的触头材料yabo2021|官方网站yabo2021|官方网站;

(2)预先对触头间隙施加高压yabo2021|官方网站,使之反复放电,使触头表面附着的金属或绝缘颗粒熔化yabo2021|官方网站,蒸发yabo2021|官方网站,即所谓"老炼处理";

(3)将吸附在触头或灭弧室表面的气体排除掉yabo2021|官方网站,即加热脱气;

(4)选择合适的触头形状,改善触头的电场分布。

三yabo2021|官方网站、提高开断电流后触头间的绝缘恢复速度:一般情况下,断路开断电流成功的关键是电弧电流过零时yabo2021|官方网站yabo2021|官方网站,触头间的绝缘恢复速度比触头间的瞬时恢复电压速度快yabo2021|官方网站,才不会发生重燃而达到成功开断的情况。当真空灭弧室开断电流时,电弧放出的金属蒸气在电弧电流过零时迅速扩散,碰到触头或屏蔽罩表面会立即凝结。所以希望通过反复实验yabo2021|官方网站,得到触头尺寸yabo2021|官方网站、材料、形状yabo2021|官方网站yabo2021|官方网站、触头间隙、电流断开时金属蒸气密度、带电粒子密度等因素对断开电流的影响的试验数据,作为分析研究的依据。结果表明yabo2021|官方网站,随着触头直径的增大和触头间隙的减小,电流开断后绝缘强度的恢复速度加快;采用了纵向磁场的触头结构,具有极好的弧后绝缘恢复特性。

四yabo2021|官方网站、改进真空灭弧室的外部绝缘:真空灭弧室的外部表面yabo2021|官方网站,如在正常大气环境中,耐绝缘压极低,不适合在高电压条件下使用,随着真空断路器向高电压yabo2021|官方网站、小尺寸方向发展,对真空灭弧室外部表面采取以下强化措施:

(1)采用环氧树脂绝缘包覆真空灭弧室陶瓷外壳表面,环氧树脂具有高绝缘性能,其冲击电压为50kV/mm,工作频率为30kV/mmyabo2021|官方网站,且其制品的机械强度高,浇注加工性能好,可较容易地将其复盖yabo2021|官方网站,从而强化灭弧室外部表面的绝缘yabo2021|官方网站。并且改善了耐污垢性yabo2021|官方网站,使对地绝缘的要求更趋合理。室外真空断路则多采用带裙边的硅胶套管yabo2021|官方网站,复盖在陶瓷外壳表面yabo2021|官方网站,有较好的抗雾闪光性能yabo2021|官方网站,但机械强度不如环氧树脂套。

(2)将真空灭弧室置于SF6气体中,以SF6气体包裹陶瓷外壳,由于SF6气体仅作为绝缘体yabo2021|官方网站,其充气压力一般不高。

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