文章详情

真空灭弧室的结构及工作原理

日期：2025-05-01 15:38

浏览次数：15376

摘要：

真空灭弧室的结构及工作原理

成都森发橡塑有限公司专业提供开关管用:

导向套 (聚苯硫醚聚四氟乙烯等)
导电杆(静,动)
触头杯
开关管包硅胶层,粘硅胶套,灌封硅胶

www.seafar.cn

真空灭弧室结构图

1—静端盖板;

2—主屏蔽罩;

3—触头;

4—波纹管;

5—动端盖板;

6—静导电杆;

7—绝缘外壳;

8—动导电杆

真空灭弧室是真空开关的核心部件，真空开关的合、分操作，是通过位于真空灭弧室外的操动机构使真空灭弧室内的一对对置触头闭合或分离来完成的。真空灭弧室的基本结构如上图，其外壳由陶瓷或玻璃等无机绝缘材料制成，呈圆筒状，两端用金属盖板封接组成一个密闭容器；内部有一对触头，静触头固定在静导电杆上，动触头固定在动导电杆上。由于动导电杆和金属盖板之间密封有波纹管，所以动导电杆可以沿轴向运动从而带动触头完成合、分动作。为均匀内部电场分布，在触头和波纹管周围都设有屏蔽罩。真空灭弧室内部为高真空（≤1x10-3Pa）。当动触头在操动机构作用下合闸时，动、静触头闭合，电源与负载接通，电流流过负载。反之当动触头在操动机构作用下带电分闸时，触头间产生真空电弧，真空电弧依靠触头上蒸发出来的金属蒸汽维持。当工频电流过零时，金属蒸汽将停止蒸发，同时由于真空电弧的等离子体快速向四周扩散，电弧就被熄灭，触头间隙很快地变为绝缘体，于是电流就被分断。
真空电弧不是靠电极间气体分子的电离来维持的，它是依靠电极材料蒸发所形成的金属蒸汽的电离维持的。当真空灭弧室的触头在真空中带电分离时，电接触表面积迅速减小，*后只留下一个或几个微小的接触点（金属桥），在金属桥上电流密度非常大。随着金属桥缩小，其电流密度增大，温度也越来越高。*后金属桥熔化并蒸发出大量的金属蒸汽。金属蒸汽温度很高，同时又存在很强的电场，这样就会导致强烈的场致发射和金属蒸汽的电离，从而发展成真空电弧。由于触头的特殊构造，可使电弧均匀分布在触头表面，从而减小电弧能量和触头的电腐蚀速度，并使真空灭弧室具有较高的弧后介质强度恢复速度。燃弧过程中产生的金属蒸汽被屏蔽罩表面冷凝，释放的少量气体中的一部分被凝聚的金属蒸汽所吸收，一部分被管内吸气剂吸收，使真空灭弧室内一直维持高的真空度。

旭光牌真空灭弧室的使用条件

    1、户内环境温度不高于 +40℃，不低于–25℃；户外环境温度不高于+40℃，不低于–40℃。
    2、海拔高度不超过1000米（除海拔特殊要求外）。
    3、户内相对湿度日平均值不大于95%，月平均值不大于90%，户外应有相应防凝露措施。
    4、没有火灾、爆炸、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所。
    5、地震烈度不超过8度。
    6、当用于投切电容器组、高压电动机、电弧炉变压器等容性或感性负载时，应采用相应的过电压保护措施，其中对感性负载建议优先考虑阻容保护。
    7、其余要求应满足GB/T11022-1999。
    当上述正常使用条件不能满足使用要求时，由用户与制造厂协商。

旭光牌真空灭弧室的验收检查

    1、收货检查包装是否完好，开箱后检查真空灭弧室外观是否完好无损，并核对产品与产品合格证是否相符，正常产品在用手摇动时管内应无异常。陶瓷或玻璃外壳完整，无机械损伤。
    2、检查工频耐压：真空灭弧室在使用前进行一次工频耐压测试。测试前应将真空灭弧室表面用干布或用酒精润湿的擦布擦拭干净。
        测试规范为：在额定开距下，在两端缓慢地升高电压至额定工频耐受电压的75%，稳压一分钟，然后以每秒2%工频耐压的速率上升至额定工频耐受电压，保持一分钟。在施加电压的过程中，若指示仪表指针无突变现象为合格，允许管内有零星火光及轻微发光现象。若在此间出现跳闸现象，可重复以上过程。
    3、经以上检查后，判定为不合格的灭弧室，请及时与我公司开关管事业部市场部联系，以便得到及时处理。

旭光牌真空灭弧室安装、调整过程中的注意事项

    1、安装前，用棉布或绸布蘸少许酒精，将灭弧室的绝缘外壳表面擦拭干净，同时将导电杆及电连接表面擦净，以使其与整机有良好的电接触。
    2、按真空断路器的要求将真空灭弧室安装在真空断路器上并按真空灭弧室的要求进行调整。与灭弧室有关的机构参数应满足技术条件中的参数要求。
    3、安装、调整过程中，严禁用硬物撞击或敲打真空灭弧室外壳以免破碎漏气，同时对玻璃真空灭弧室应防止玻璃外壳划伤。否则开断过程玻壳受热后易破碎。
    4、紧固静端压板用的螺钉旋入灭弧室的深度应满足但不能超过灭弧室外形图标注的螺纹深度。
    5、安装开关与灭弧室动导电杆的连接螺杆时，如产品的动导电杆上有铣扁设计，则应用扳手夹住动导电杆的扁平面，以免使波纹管受扭力影响其寿命。
    6、真空灭弧室在工作时，必须有导向装置，使动导电杆对整管的轴线的同轴度符合要求，波纹管不受扭力。
    7、必须保证灭弧室导杆的同轴度或与静端面的垂直度。
    8、安装过程中，真空灭弧室的绝缘外壳不应受明显的横向力。
    9、注意不要反复撤卸灭弧室，以防止连接螺孔滑扣；也不应扭转动导电杆，过量压缩波纹管，以免使波纹管产生扭力，划伤，影响使用寿命。

旭光牌真空灭弧室使用、运行

    1、运行时，真空灭弧室的工作电压和工作电流不应超过额定值。
    2、定期用工频耐压法检查真空度：将真空灭弧室调整到额定触头开距（即断路器分闸状态），在灭弧室断口间施加额定短时（1min）工频耐受电压，内部不应有持续放电，否则应更换灭弧室。
    3、若在合闸状态下发现灭弧室动导电杆上触头磨损标记消失（即磨损厚度已超过3mm），则表明真空灭弧室寿命终止，应及时更换灭弧室。

旭光牌真空灭弧室的保养、维护

    1、开箱后，若发现灭弧室受潮，应将其放在70℃~80℃的烘箱中烘烤48小时后方可使用。
    2、若真空灭弧室长期不用，必须定期检查。若受到水汽及有害气体的腐蚀，应进行清洁处理。如果发现灭弧室受潮，按第.1条处理之后必须按贮存条件和贮存期限的规定要求改善贮存条件。
    3、运行中定期维护检查内容：
          a）真空灭弧室的工频耐压；
          b）触头磨损情况；
          c）真空灭弧室外表面是否清洁干净。

旭光牌真空灭弧室的附件、包装、运输和贮存

    1、附件：安装使用说明书一份和合格证一份。
    2、包装、运输注意事项
          a）产品出厂时，应按规定的包装标准进行包装，箱上“向上”、“怕湿”、“小心轻放”等标志清楚、醒目。
          b）包装好的真空灭弧室可以用汽车、火车、飞机运输。在汽车运输时，允许颠簸程度相当于汽车的三级路面以20kM/H的速度行驶的程度，装卸过程中应轻拿轻放，不能翻滚、碰撞。
    3、贮存条件和贮存期限
          贮存条件：干燥、通风、无附着污物和腐蚀性气体，温度为-30℃~ 40℃ 的室内。
          贮存期限：20年（在未装上开关前）。
工业加热管的使用与维护

       1、运输时必须使用原包装，并使电子管的轴线基本垂直于水平面，同时应避免包装受雨淋、撞击、强烈振动、翻滚等。
       2、电子管应贮存在温度为-5℃～+45℃，相对湿度不大于80%的干燥、清洁和无腐蚀性挥发物的场所。严禁倒置、卧放、翻滚和撞击装有电子管的包装箱。如长期贮存，应用放有干燥剂的塑料袋封装。
       3、防止异物污染电子管的管壳，尤其是陶瓷部分。不得用金属在陶瓷表面划痕，也不允许在陶瓷表面做标记，以免影响陶瓷的绝缘性能。
       4、安装电子管前，应先检查外观，看有无陶瓷破损、金属零件明显变形等缺陷，然后用三用表检查灯丝是否通路，用2500V兆欧表检查极间绝缘电阻。
       5、安装或更换电子管时，应使电子管轴线与水平面基本垂直。电子管装入腔体前应检查其接触弹**，如有变形、松动、脱落，应在修复后方可将电子管插入，并使之与接触**紧密接触。在用螺母将软线连接到电子管时，须尽可能避免电子管受力，应用两只扳手互相并紧螺母。灯丝引线的线径应保证其工作时不过热。
       6、电子管通电前，须先开冷却系统；断电后，至少应保持10分钟方可停冷却系统。
       7、使用新管或长期贮存后的电子管，使用前应进行老炼：灯丝加半额定电压保持10~15分钟，全电压保持30分钟。正常负载下，如出现过压、过流，可将阳压和栅压降至额定值的50～80%老炼30～60分钟。
       8、灯丝电压应分档加至额定值。灯丝启动电流不能超过额定值的150%，电压的波动量不宜超过2%。
       9、电子管工作前，应预热10～20分钟。若电子管存放时间较长或电子管存放和使用环境比较潮湿时，预热时间应适当延长。电子管工作的任何瞬间，达到使用极限的参数不得超过一个，不允许参数超过使用极限。陶瓷与金属封接处温度不得超过250℃。
       10、应定期检查水冷管冷却水流通情况，防止结垢堵塞。风冷管的风道尘埃应经常**，当海拔高度增加或环境温度较高时，要适当增加冷却风量。

下一篇：氟橡胶加工与应用
上一篇：浅论真空断路器灭弧室真空度检测方式