真空滅弧室，又名真空開關(guān)管，是中高壓電力開關(guān)的核心部件，其主要作用是，通過管內(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、維護(hù)費(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為斷路器用滅弧室和負(fù)荷開關(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)設(shè)施，負(fù)荷開關(guān)用滅弧室主要用于電網(wǎng)的終端用戶。

　　真空滅弧室工作原理

　　真空包內(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實(shí)現(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)值的電流時，動靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛分離的 一點(diǎn)上，出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā)，同時形成極高的電場強(qiáng)度，導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿，產(chǎn)生真空電弧，當(dāng)工頻電流接近零時，同時也是觸頭開距的增大，真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散，電弧電流過零后，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是電流被分?jǐn)唷?/span>

　　由于觸頭的特殊構(gòu)造，燃弧期間觸頭間隙會產(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁場，這個磁場可使電弧均勻分布在觸頭表面，維持低的電弧電壓，從而使真空滅弧室具有較高弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(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命。

　　結(jié)構(gòu)形式

　　主要由氣密絕緣外殼、導(dǎo)電回路、屏蔽系統(tǒng)、波紋管等部分組成。

　　1、氣密絕緣系統(tǒng)

　　由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外殼、動端蓋板、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，除了封接時要有嚴(yán)格的操作工藝外，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)隔離開來，而且能使動觸頭連同動導(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)動，以完成真空開關(guān)的閉合與分?jǐn)嗖僮鳌?/span>

　　2、導(dǎo)電系統(tǒng)

　　定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導(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，動觸頭、動跑弧面、動導(dǎo)電桿合稱動電極，由真空滅弧室組裝成的真空斷路器，真空負(fù)荷開關(guān)和真空接觸器合閘時，操動機(jī)構(gòu)通過動導(dǎo)電桿的運(yùn)動，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)定和滅弧室承受動穩(wěn)定電流時有良好的機(jī)械強(qiáng)度，真空開關(guān)在動導(dǎo)電桿一端設(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額定壓力。當(dāng)真空開關(guān)分?jǐn)嚯娏鲿r，滅弧室兩觸頭分離并在其間產(chǎn)生電弧，直至電流自然過零時電弧熄滅，便完成了電路的開斷。

　　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時，電弧所產(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)強(qiáng)度。屏蔽系統(tǒng)吸收電弧生成物的量越大，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用。

　　4、觸頭

　　觸頭是產(chǎn)生電弧、熄滅電弧的部位，對材料和結(jié)構(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%。在上、下觸頭的對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，用無氧銅制造即可。

　　4.2 觸頭結(jié)構(gòu)

　　觸頭結(jié)構(gòu)對滅孤室的開斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同的，早期采用簡單的圓柱形觸頭，結(jié)構(gòu)雖簡單，但開斷能力不能滿足斷路器的要求，僅能開斷10kA以下電流，目前僅有真空負(fù)荷開關(guān)、高壓真空接觸器等用真空開關(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)觸頭和縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種，其中以采用縱磁場杯狀結(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)保證動電極在一定范圍內(nèi)運(yùn)動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)械壽命。

　　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。真空開關(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，這就會影響波紋管的疲勞強(qiáng)度。

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