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原創(chuàng)真空室真空滅弧室的原理

發(fā)布時(shí)間:2023-12-16 14:17:37 點(diǎn)擊次數(shù):9928 次

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真空滅弧室主要是由以下幾部分系統(tǒng)組成:

一: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。為了保證玻璃、陶瓷與金屬之間有良好的氣密性,要求材料本身的透氣量盡量小和內(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(dòng)觸頭連同導(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)活動(dòng),以完成真空開關(guān)的閉合和分?jǐn)嗖僮鳌?/p>

二: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)。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。操作機(jī)構(gòu)通過動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng),使兩觸頭閉合,完成電路的接通。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,真空開關(guān)在動(dòng)導(dǎo)電桿一端設(shè)有導(dǎo)向套,并使用一組壓縮彈簧,使兩觸頭保持有一個(gè)額定壓力。當(dāng)真空開關(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,直至電流自然過零時(shí)電弧熄滅,便完成了電路的開斷。

三:屏蔽系統(tǒng)

屏蔽系統(tǒng)主要由屏蔽筒,屏蔽罩和其它零件組成。

主要作用有:

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(duì)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。真空滅弧室在開斷短路電流時(shí),電弧所產(chǎn)生的熱能大部分被屏蔽系統(tǒng)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(duì)增加真空滅弧室的開斷容量起良好作用。

四:觸頭

觸頭是產(chǎn)生電弧和熄滅電弧的部位。一般采用的材料是銅鉻合金。在上下觸頭的對(duì)接面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,材料是無氧銅。觸頭必須抗電腐蝕能力強(qiáng),金屬蒸發(fā)量少。

五:觸頭結(jié)構(gòu)

觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅弧室的開斷能力有很大影響,目前常用的是螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭,帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭,縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭。以采用縱磁場杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。

六:波紋管

波紋管主要保證動(dòng)電極在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)和長期保持高真空的功能,并保證真空滅弧室具有很高的電氣壽命。波紋管由0.1mm—0.2mm厚的不銹鋼管制成的薄壁元件。真空開關(guān)在分合的過程中,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。波紋管加工有2種工藝,一種是液壓成型,另一種是焊接。

液壓成形的波紋管由0.1mm—0.2mm厚的不銹鋼管經(jīng)液壓成形后成為波紋管的主坯,再經(jīng)過加工、修正和熱處理后加工而成,波紋管不能做得很長,工作行程短,疲勞壽命短只有數(shù)萬次,加工工藝相對(duì)簡單,價(jià)格比較便宜。薄片焊接波紋管是用0.10—0.15mm厚的非導(dǎo)磁不銹鋼片沖壓成環(huán)形薄片后依次逐個(gè)用氬弧焊焊接成形的,波紋管的長度可以根據(jù)需要任意增長,同時(shí)工作行程長,疲勞壽命長,一般可達(dá)幾百萬次,比液壓成形波紋管的壽命長得多。焊接工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴。通常用于機(jī)械壽命要求長、額定電壓等級(jí)高、觸頭行程大的真空開關(guān)中。波紋管能在動(dòng)觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)保證真空滅弧室外殼的完全密封。從機(jī)械上講,它是真空滅弧室中最薄弱的元件。動(dòng)、靜觸頭每分合一次,波紋管的波紋狀薄壁就要產(chǎn)生一次大的機(jī)械變形。長期頻繁和劇烈的變形容易使波紋管困材料疲勞而損壞,導(dǎo)致滅弧室漏氣無法使用。因此真空滅弧室的機(jī)械壽命主要決定于波紋管。

波紋管一端固定在滅弧室的一個(gè)端面上,另一端運(yùn)動(dòng),連在動(dòng)觸頭的導(dǎo)桿上。波紋管用非導(dǎo)磁不銹鋼制造,在制造過程中不因受熱處理的影響而失去彈性,不易氧化和耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

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