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真空斷路器基本講解和實(shí)用說明
文章出處：本站 發(fā)布時間：2022-07-14 16:58:00 點(diǎn)擊數(shù)：2547
本實(shí)用新型的真空開關(guān)在重合式狀態(tài)下，其接地隔離層應(yīng)采用的組合絕緣子。如果在真空斷路器線路上發(fā)生了一般的永久性接地失效，在斷路器姿態(tài)跳閘后，一般的接地設(shè)備不能排除，電氣母線對地的隔離也要在斷路器破裂面上的真空縫隙中進(jìn)行；在不同類型的失效情況下，一對接點(diǎn)間的真空隔離層必須能經(jīng)受不同程度的維修，而不能滲透。關(guān)鍵詞：真空開關(guān)，基本理論，功能1.真空開關(guān)的真空性表達(dá)式：在絕對壓低于大氣密度的情況下，稱之為“真空室”，而在較高的真空狀態(tài)下，房間內(nèi)部的空氣壓降較小。表示真空的公司有三種方式：托輥（也就是汞柱高度）、毫巴（103巴）或者帕（帕斯卡：巴）。通常情況下，在真空磁吹室中的真空要達(dá)到10-4托，也就是磁吹室內(nèi)的氣體壓力只有千分之一 mm汞柱高。
派森法則31x10-2Pa也被轉(zhuǎn)換為 Bassin的基礎(chǔ)法則，它是指在工作時，在氣壓和工作電壓下的氣壓。圖1所示為派森法則的 V形關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，氣體工作壓力的增大或減小會使電極間間隔的絕緣材料的壓縮強(qiáng)度得到改善。由于真空鼓風(fēng)機(jī)的內(nèi)腔內(nèi)的真空系數(shù)大于10~4 Torr，因此在密閉的房間里，其分子的自由移動距離僅有103 mm，在這種情況下，發(fā)生碰撞的可能性幾乎為0。這樣就很難發(fā)生碰撞擴(kuò)散，造成了真空縫隙的滲透。派森的 V形曲線是由實(shí)驗(yàn)得出的，即在一個均勻的靜電場處，它的空隙擊破電壓 Uj表示為：**** Uj= KLa***L-間隔間隔；***a-空隙指標(biāo)（在5 mm的空隙 a等于1，大于5 mm時， a=0）。5)由派森的 V形相關(guān)關(guān)系可以看到，在真空度為103 Torr的情況下，在臨界點(diǎn)附近的圖形逐漸平坦，且其擊穿電壓幾乎不發(fā)生改變。在真空和空隙間隔相等的情況下，開關(guān)的擊破電壓會隨著開關(guān)的金屬電極的不同而不同。
結(jié)果表明，在高溫下，合金的耐熱性能越好，熔點(diǎn)越大，其擊破壓力越大。真空開關(guān)的失效機(jī)理：如上文所述，在真空鼓風(fēng)機(jī)的內(nèi)部，由于氣體分子的自由運(yùn)動分布較大，因此，在直流電流的影響下，真空隙可以通過電流穿過，從而達(dá)到穿透的目的，因此，有一種解釋，即電場發(fā)射會導(dǎo)致穿透性，而微粒會導(dǎo)致滲入，而微充放電則會引起穿透性。場致發(fā)射理論可能會造成真空縫隙的滲透性：靜電能量集中，在電級外經(jīng)濟(jì)體的凸起部位，電子設(shè)備發(fā)射或蒸發(fā)，撞擊陽極氧化加熱，一部分加熱，然后又放出正電荷或水蒸氣，第二個原子和共價鍵撞擊負(fù)極，形成第二個發(fā)射，最后形成一個缺口。
(1)由負(fù)極致入；在較大的靜電場中，電極上的凸起部分因場發(fā)射電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)而變得較高。在溫度降至零時，凸起部分融化，造成水蒸氣的滲透。(2)因陰極陽極輻射而造成的滲入：因陰極陽極陽極的陽極化所導(dǎo)致的部分熱融化和水蒸氣而造成的空隙滲透。影響滲入的因素與電場的抬高指標(biāo)和間隔距離相關(guān)。4.微粒導(dǎo)致滲入：假定微小顆粒粘附于電層的平面上，受到靜電磁場的影響而下降，并使其加快。當(dāng)該小顆粒與其正面的電能團(tuán)碰撞時，因受力灼傷而融化，造成水蒸氣和滲入。
5.微型充放電引起的真空縫隙滲透：由于電極的表面污染，會引起微小的充放電。微充-放電是一種具有較低的自抑性電流，它的全充電和釋放為3107 c，其持續(xù)的持續(xù)時間為50毫秒到數(shù)毫秒，并且典型地在大于1毫米的空隙處進(jìn)行充放電。通過對真空縫隙滲透機(jī)理的分析，說明了真空開關(guān)的真品原料及電極的表面狀況對其影響很大。
真空間絕熱材料的承載性能取決于以前的分合開關(guān)的工作狀態(tài)。西班牙麥哲倫公司的技術(shù)人員在參加機(jī)械裝置的學(xué)術(shù)討論會時，對分重合閘的各種工況進(jìn)行了分析：試驗(yàn)對象為24 KV斷路器，銅鉻斷路器，額定斷電流16 KA，額定電壓630 A，斷路器間距15.8毫米，斷路器吸氣速率1.1米/秒。
派森法則31x10-2Pa也被轉(zhuǎn)換為 Bassin的基礎(chǔ)法則，它是指在工作時，在氣壓和工作電壓下的氣壓。圖1所示為派森法則的 V形關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，氣體工作壓力的增大或減小會使電極間間隔的絕緣材料的壓縮強(qiáng)度得到改善。由于真空鼓風(fēng)機(jī)的內(nèi)腔內(nèi)的真空系數(shù)大于10~4 Torr，因此在密閉的房間里，其分子的自由移動距離僅有103 mm，在這種情況下，發(fā)生碰撞的可能性幾乎為0。這樣就很難發(fā)生碰撞擴(kuò)散，造成了真空縫隙的滲透。派森的 V形曲線是由實(shí)驗(yàn)得出的，即在一個均勻的靜電場處，它的空隙擊破電壓 Uj表示為：**** Uj= KLa***L-間隔間隔；***a-空隙指標(biāo)（在5 mm的空隙 a等于1，大于5 mm時， a=0）。5)由派森的 V形相關(guān)關(guān)系可以看到，在真空度為103 Torr的情況下，在臨界點(diǎn)附近的圖形逐漸平坦，且其擊穿電壓幾乎不發(fā)生改變。在真空和空隙間隔相等的情況下，開關(guān)的擊破電壓會隨著開關(guān)的金屬電極的不同而不同。
結(jié)果表明，在高溫下，合金的耐熱性能越好，熔點(diǎn)越大，其擊破壓力越大。真空開關(guān)的失效機(jī)理：如上文所述，在真空鼓風(fēng)機(jī)的內(nèi)部，由于氣體分子的自由運(yùn)動分布較大，因此，在直流電流的影響下，真空隙可以通過電流穿過，從而達(dá)到穿透的目的，因此，有一種解釋，即電場發(fā)射會導(dǎo)致穿透性，而微粒會導(dǎo)致滲入，而微充放電則會引起穿透性。場致發(fā)射理論可能會造成真空縫隙的滲透性：靜電能量集中，在電級外經(jīng)濟(jì)體的凸起部位，電子設(shè)備發(fā)射或蒸發(fā)，撞擊陽極氧化加熱，一部分加熱，然后又放出正電荷或水蒸氣，第二個原子和共價鍵撞擊負(fù)極，形成第二個發(fā)射，最后形成一個缺口。
(1)由負(fù)極致入；在較大的靜電場中，電極上的凸起部分因場發(fā)射電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)而變得較高。在溫度降至零時，凸起部分融化，造成水蒸氣的滲透。(2)因陰極陽極輻射而造成的滲入：因陰極陽極陽極的陽極化所導(dǎo)致的部分熱融化和水蒸氣而造成的空隙滲透。影響滲入的因素與電場的抬高指標(biāo)和間隔距離相關(guān)。4.微粒導(dǎo)致滲入：假定微小顆粒粘附于電層的平面上，受到靜電磁場的影響而下降，并使其加快。當(dāng)該小顆粒與其正面的電能團(tuán)碰撞時，因受力灼傷而融化，造成水蒸氣和滲入。
5.微型充放電引起的真空縫隙滲透：由于電極的表面污染，會引起微小的充放電。微充-放電是一種具有較低的自抑性電流，它的全充電和釋放為3107 c，其持續(xù)的持續(xù)時間為50毫秒到數(shù)毫秒，并且典型地在大于1毫米的空隙處進(jìn)行充放電。通過對真空縫隙滲透機(jī)理的分析，說明了真空開關(guān)的真品原料及電極的表面狀況對其影響很大。
真空間絕熱材料的承載性能取決于以前的分合開關(guān)的工作狀態(tài)。西班牙麥哲倫公司的技術(shù)人員在參加機(jī)械裝置的學(xué)術(shù)討論會時，對分重合閘的各種工況進(jìn)行了分析：試驗(yàn)對象為24 KV斷路器，銅鉻斷路器，額定斷電流16 KA，額定電壓630 A，斷路器間距15.8毫米，斷路器吸氣速率1.1米/秒。
