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技術(shù)知識
源創(chuàng)電氣介紹真空斷路器的操作原理

發(fā)布時間:2017-04-26

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發(fā)布人:未知

那么首先我們需要了解真空斷路器,才能夠更好的掌握這個設備的運行原理,那么最為主要的地方就是需要吧這個設備的原理了解透徹,然后根據(jù)他的原理來做分析
 
真空斷路器是3~10KV,50Hz三相交流系統(tǒng)中的戶內(nèi)配電裝置,可供工礦企業(yè)、發(fā)電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用,特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場所,真空斷路器可配置在中置柜、雙層柜、固定柜中作為控制和保護高壓電氣設備用。
 
1.真空的絕緣特性
 
真空斷路器真空具有很強的絕緣特性,在真空斷路器中,氣體非常稀薄,氣體分子的自由行程相對較大,發(fā)生相互碰撞的幾率很小,因此,碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因,而在高強電場作用下由電極析出的金屬質(zhì)點才是引起絕緣破壞的主要因素。
 
真空斷路器真空間隙中的絕緣強度不僅與間隙的大小,電場的均勻程度有關(guān),而且受電極材料的性質(zhì)及表面狀況的影響較大。真空間隙在較小的距離間隙( 2—3 毫米)情況下,有比高壓力空氣與SF6 氣體高的絕緣特性,這就是真空斷路器的觸頭開距一般不大的原因。
 
真空斷路器電極材料對擊穿電壓的影響主要表現(xiàn)在材料的機械強度(抗拉強度)和金屬材料的熔點上。抗拉強度和熔點越高,電極在真空下的絕緣強度越高。
 
真空斷路器實驗表明,真空度越高,氣體間隙的擊穿電壓越高,但在10-4 托以上,就基本保持不變了,所以,要保持真空滅弧室的絕緣強度,其真空度應不低于10-4托。
 
2.真空斷路器真空中電弧的形成與熄滅
 
真空斷路器真空電弧和我們以前學習的氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別,氣體的游離現(xiàn)象不是產(chǎn)生電弧的主要因素,真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中形成的。同時,開斷電流的大小不同,電弧表現(xiàn)的特點也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。
 
(1)真空斷路器小電流真空電弧
 
觸頭在真空中開斷時,產(chǎn)生電流和能量十分集聚的陰極斑點,從陰極斑點上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽,其中的金屬原子和帶電質(zhì)點的密度都很高,電弧就在其中燃燒。同時,弧柱內(nèi)的金屬蒸汽和帶電質(zhì)點不斷地向外擴散,電極也不斷的蒸發(fā)新的質(zhì)點來補充。在電流過零時,電弧的能量減小,電極的溫度下降,蒸發(fā)作用減少,弧柱內(nèi)的質(zhì)點密度降低,最后,在過零時陰極斑消失,電弧熄滅。
 
有時,蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴散速度,電弧突然熄滅,發(fā)生截流現(xiàn)象。
 
(2)真空斷路器大電流真空電弧
 
在觸頭斷開大的電流時,電弧的能量增大,陽極也嚴重發(fā)熱,形成很強的集聚型的弧柱。同時,電動力的作用也明顯了,因此,對于大電流真空電弧,觸頭間的磁場分布就對電弧的穩(wěn)定性和熄弧性能有決定性的影響。如果電流太大,超過了極限開斷電流,就會造成開斷失敗。此時,觸頭發(fā)熱嚴重,電流過零以后仍然蒸發(fā),介質(zhì)恢復困難,不能斷開電流。

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