灭弧室的主体是一个抽真空后密封的外壳，外壳中部通过可伐合金环焊成一个整体。图3-21真空灭弧室的结构1—动导电杆；2—波纹管；3—外壳；4—动触头；5—可伐合金环；6—屏蔽罩；7—静触头。屏蔽罩主要用来冷凝和吸附燃弧时产生的金属蒸气和带电粒子，以增大开断能力，同时保护外壳的内表层，使之不受污染，确保内部的绝缘强度。......
2023-06-30
SF6气体灭弧技术优化方法
【摘要】：SF6气体为共价键型的完全对称的正八面体分子结构的气体，故具有强电负性。在电弧的高温作用下，少量SF6气体会分解产生SOF4，SOF2和SO2 F2等有毒物，其含量随含水量的增大而增大。总之，SF6气体的绝缘和灭弧性能均非常好。图3-20为SF6单压式单向吹弧灭弧装置的结构。整个灭弧装置内充以约0.5 MPa的SF6。目前，SF6气体灭弧装置已广泛用于高压断路器，同时此气体还广泛用于全封闭式高压组合及成套设备中作为灭弧和绝缘介质。
SF6气体为共价键型的完全对称的正八面体分子结构的气体，故具有强电负性。它无色、无味、无毒、既不可燃也不助燃，且一般无腐蚀性。在常温常压下，SF6的密度是空气的5倍，分子量也大，故其热导率虽逊于空气，但热容量大，故总的热传导仍优于空气。
SF6气体的化学性质很稳定，仅在1 000℃以上才与金属有缓慢作用；热稳定性也很好，200℃以上开始分解，在1 727～3 727℃中，它逐渐分解出SF4、SF3、SF2、SF等气体分子，高于此温度则分解出S和F的单原子和离子。在电弧的高温作用下，少量SF6气体会分解产生SOF4，SOF2和SO2 F2等有毒物，其含量随含水量的增大而增大。因此，需通过干燥来提高纯度，并且设吸附剂和采取安全措施降低有毒物含量。由于分解物不含C原子，故SF6的介质恢复过程极快。又因分子中不含偶极矩，故对弧隙电压的高频分量也不敏感。SF6分子还易俘获自由电子形成低活动性的负离子，这些负离子自由行程小，行动缓慢，不易参与碰撞电离，复合概率高。总之，SF6气体的绝缘和灭弧性能均非常好。
SF6气体灭弧具有的优点：它在电弧高温下生成的等离子体电离度很高，故弧隙能量小，冷却特性好；介质强度恢复快，绝缘及灭弧性能好，有利于减小电器的体积和重量；基本上无腐蚀作用；无火灾及爆炸危险；采用全封闭结构时易实现免维修运行；可在较宽的温度和压力范围内使用；无噪声且没有无线电干扰。
SF6气体的缺点：易液化（在-40℃时，工作压力不得大于0.35 MPa；在-350℃时不得大于0.5 MPa），而且在不均匀电场中其击穿电压会明显下降，使用时对断路器密封性能要求较高，对水分和气体的检测与控制要求很严。
图3-20为SF6单压式单向吹弧灭弧装置的结构。静触头固定在灭弧装置的上部，动触头和利用耐弧绝缘材料制成的喷嘴以及压气罩在机械上固定在一起。压气罩内装有固定的活塞。整个灭弧装置内充以约0.5 MPa的SF6。当关合电路时，动触头向上运动和静触头相接触；当开断电路时，动触头连同压力罩一起向下运动。在动触头退出喷口之前，压气罩内气体受到压缩而压力升高；在动触头退出喷口时，压气罩内的高压气体向上冲出喷口，对电弧进行纵吹使之熄灭。
目前，SF6气体灭弧装置已广泛用于高压断路器，同时此气体还广泛用于全封闭式高压组合及成套设备中作为灭弧和绝缘介质。
图3-20 SF6单压式单向吹弧灭弧装置的结构
1—静触头；2—喷嘴；3—动触头；4—压气罩；5—动导电杆；6—压气室；7—合闸位置。
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