真空斷路器工作原理及作用

提高真空滅弧室絕緣耐受能力的措施

　　真空斷路器要向高電壓使用領(lǐng)域發(fā)展，提高真空滅弧室斷口極間絕緣耐受能力制成額定電壓較高的單獨(dú)斷口真空滅弧室的經(jīng)濟(jì)意義是巨大的，不但可減少串聯(lián)斷口的數(shù)量，而且使斷路器結(jié)構(gòu)簡單，從而提高了設(shè)備可靠性并使設(shè)備造價(jià)亦相應(yīng)降低。提高單斷口真空滅弧室的絕緣耐受能力主要在下列三方面采取措施。

真空滅弧室內(nèi)觸頭間耐壓強(qiáng)度的提高

　　前面以說過，在滅弧室內(nèi)部高度真空的情況下，觸頭間存在的氣體非常稀少，不會受極間電壓而產(chǎn)生游離，但極間發(fā)生擊穿是客觀存在，從而產(chǎn)生幾種真空絕緣破壞機(jī)理的解釋。真空間隙實(shí)際擊穿時(shí)，有可能是幾種機(jī)理同時(shí)發(fā)生作用，而且擊穿途徑中總是有游離氣體存在，這是由施加電壓后產(chǎn)生的金屬蒸汽或觸頭釋放了所吸附的氣體提供的?；诖它c(diǎn)出發(fā)，采取下列措施以提高真空滅弧室觸頭間隙的耐壓性能:

(1)選擇熔點(diǎn)或沸點(diǎn)高，熱傳導(dǎo)率小，機(jī)械強(qiáng)度和硬度大的觸頭材料；

(2)預(yù)先向觸頭間隙施加高電壓，使其反復(fù)放電，使觸頭表面附著的金屬或絕緣微粒熔化，蒸發(fā)，即所謂老煉處理；

(3)清除吸附在觸頭或滅弧室表面上的氣體，即進(jìn)行加熱脫氣處理；

(4)選擇合適的觸頭外形，改善觸頭的電場分布。

提高開斷電流后觸頭極間的絕緣恢復(fù)速度

　　通常斷路開斷電流成功的要害在于電弧電流過零后，觸頭間隙絕緣恢復(fù)速度快于觸頭間隙間的暫態(tài)恢復(fù)電壓速度，就不會發(fā)生重燃而達(dá)到成功開斷。真空滅弧室開斷電流時(shí)，電弧放出的金屬蒸汽在電弧電流過零時(shí)會迅速擴(kuò)散，碰到觸頭或屏蔽罩表面會立即凝聚。因此欲求在開斷電流相應(yīng)的觸頭尺寸，材質(zhì)，形態(tài)，觸頭間隙以及電流開斷時(shí)產(chǎn)生的金屬蒸汽密度，帶電粒子密度等影響因素進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)作分析研究。發(fā)現(xiàn)觸頭直徑越大且觸頭間隙越小，電流開斷后的絕緣強(qiáng)度恢復(fù)越快；縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)的采用，有極為良好的弧后絕緣恢復(fù)特性。

提高真空滅弧室的外部絕緣

　　真空滅弧室的外部表面，如處于正常的大氣之中，則絕緣耐壓是很低的，不能適合高電壓條件下使用，隨著真空斷路器向高電壓，小型化方向發(fā)展，對真空滅弧室外部表面采取下列強(qiáng)化措施:

(1)用環(huán)氧樹脂絕緣包裹真空滅弧室陶瓷外殼表面，環(huán)氧樹脂具有高絕緣性能，其沖擊電壓為50kV/mm，工頻耐壓為30kV/mm，而且其制品機(jī)械強(qiáng)度高，澆注加工性能好，可以較輕易成型復(fù)蓋于陶瓷外殼表面，從而達(dá)到滅弧室外表面絕緣強(qiáng)化的目的。并提高了耐污性能，使所需對地絕緣更趨合理化。戶外真空斷路則往往采用帶有裙邊的硅膠外套作管，復(fù)蓋于陶瓷外殼的表面，具有更好的抗霧閃性能，但機(jī)械強(qiáng)度則不如環(huán)氧樹脂制間。

(2)將真空滅弧室置于SF6氣體之中，使陶瓷外殼為SF6氣體所包圍，由于SF6氣體只起絕緣作用，其充氣壓力一般是不高的。