一、真空滅弧室由什么組成
真空滅弧室是中高壓電力開關的核心部件,它的結構一般包括以下幾個部分:
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,除了封接時要有嚴格的操作工藝外,還要求材料本身的透氣性盡量小和內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電桿在規(guī)定的范圍內運動,以完成真空開關的閉合與分斷操作。
2、導電系統(tǒng)
定導電桿、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導電桿構成了滅弧室的導電系統(tǒng)。其中定導電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極,動觸頭、動跑弧面、動導電桿合稱動電極,由真空滅弧室組裝成的真空斷路器,真空負荷開關和真空接觸器合閘時,操動機構通過動導電桿的運動,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械強度,真空開關在動導電桿一端設置有導向套,并使用一組壓縮彈簧,使兩觸頭間保持有一個額定壓力。當真空開關分斷電流時,滅弧室兩觸頭分離并在其間產生電弧,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生大量的金屬蒸汽和液滴噴濺,污染絕緣外殼的內壁,避免造成真空滅弧室外殼的絕緣強度下降或產生閃絡。
(2)改善真空滅弧室內部的電場分布,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恢復強度。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、觸頭系統(tǒng)
觸頭是導電產生電弧、熄滅電弧的部位,對材料的要求很高。觸頭材料主要有銅鉍合金、銅鉻合金、銅鎢合金等幾種,目前斷路器用真空滅弧室大量使用的主要是銅鉻合金。
觸頭結構的作用主要是在真空滅弧室分斷短路電流時,在觸頭間形成橫向磁場或縱向磁場,從而限制觸頭表面陽極斑點的形成,提高滅弧室的分斷能力。
5、波紋管
真空滅弧室的波紋管主要擔負保證動電極在一定范圍內運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力作用,所以波紋管的壽命應根據反復伸縮量和使用壓力來確定。
二、真空滅弧室的工作原理是什么
真空滅弧室主要由一對密封在真空中的電極構成,利用真空絕緣的特點,真空滅弧室能夠實現電路電流的導通和開斷功能。其基本工作原理是:
在分斷電流時,首先動定觸頭分離致使金屬橋爆炸,從而產生絕緣的真空電弧,并在自生磁場的作用下,保持電弧的擴散形態(tài),以保證觸頭的燃弧面能夠均勻燒蝕,然后在電流過零時電弧熄滅,動定觸頭的熔斷處會冷卻凝固,與此同時,觸頭之間的等離子體也將迅速恢復,從而保證觸頭能夠承受快速升高的恢復電壓,實現電流的開斷。