真空灭弧室触头具有三种典型的结构形式：平板触头，如图7-2a所示；横磁场触头，如图7-2b、图7-2c所示；纵磁场触头，如图7-2d、图7-2e所示。有此触头的真空灭弧室，其开断电流在试验室已达200kA，而且仍有可能开断更大的电流。接着杯状纵向磁场触头结构得到了广泛应用，在国内真空灭弧室中占有很大的比例，成为我国真空灭弧室生产的一个重要特征。......
2023-07-02
真空灭弧室：安全有效的电气设备
【摘要】：真空灭弧室的主体是抽真空后密封的外壳，外壳中部通过可伐合金环焊接成一整体。图6-12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。图6-13不同介质绝缘间隙的击穿电压2）灭弧能力强真空灭弧室中的电弧是触头电极蒸发出来的金属蒸气形成的，其弧柱内外的压力差和质点密度差均很大。
1.结构
真空灭弧室的结构如图6-12所示。真空灭弧室的主体是抽真空后密封的外壳，外壳中部通过可伐合金环焊接成一整体。静触头焊在导电杆上，后者又焊在与外壳焊在一起的右端盖上。动触头焊在动导电杆上，它与不锈钢质波纹管的一端焊牢。波纹管的另一端与左端盖焊接，而该端盖亦与外壳焊在一起。为防止金属蒸气凝结在波纹管和外壳上，它们均设有金属屏蔽罩，外壳的屏蔽罩也焊在可伐合金环上。在左端盖上装有均压环。灭弧室内部通常抽成约0.000 1 Pa的高真空。
图6-12 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。
当分合闸时，通过动导电杆的运动拉长和压缩波纹管，使动、静触头接触与分离，而不致破坏灭弧室内的真空度。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面，使之不受污染，确保内部的绝缘强度。其结构和布置应尽可能使灭弧室内电场和电容分布均匀，以得到良好的绝缘性能。
2.特点
1）绝缘性能好
常温常压下的空气每1 m3中含有2.683×1019个气体分子，当气体绝对压力低于0.01 Pa时，每1 m3内仅含3.4×1012个气体分子。这样，分子的平均自由行程很大（约1 m），即使真空间隙中存在自由电子，其从阴极飞向阳极时，也很少有机会与气体分子碰撞引起电离，所以真空间隙的击穿电压非常高。如空气中间隙为1 mm时，即使触头表面十分光滑，其直流耐压强度最多也只有4 kV；而在相同条件下，真空中的直流耐压强度可达45 kV。图6-13给出了充不同介质的绝缘间隙击穿电压比较曲线。在小间隙（2～3 mm）情况下，真空间隙具有超过充高压气体和SF6气体时的击穿电压。（1个标准大气压≈101 kPa）
图6-13 不同介质绝缘间隙的击穿电压
2）灭弧能力强
真空灭弧室中的电弧是触头电极蒸发出来的金属蒸气形成的，其弧柱内外的压力差和质点密度差均很大。因此，弧柱内的金属蒸气和带电粒子得以迅速向外扩散。在极限开断电流以内弧隙介质强度恢复很快。当金属质点的蒸发量小于弧柱内质点向外的扩散量时，电弧骤然熄灭。对于交流电弧，往往在电流第一次自然过零时就熄灭了。
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2023-07-02
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