如何选择合适的屏蔽罩防止电弧生成物喷溅？

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：在触头周围设置屏蔽罩，可以挡住电弧生成物的去路，避免熄弧时金属蒸气喷溅到其他部件上，同时吸收电弧能量，防止绝缘外壳因电弧生成物所污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏。电弧生成物在屏蔽罩表面会凝结，不容易返回电弧间隙，有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。主屏蔽罩的固定方式分为两大类，即固定电位式和悬浮电位式。此外，屏蔽罩的材料多种多样，如不锈钢、镍、镍钴铁合金和铜。

在触头周围设置屏蔽罩，可以挡住电弧生成物的去路，避免熄弧时金属蒸气喷溅到其他部件上，同时吸收电弧能量，防止绝缘外壳因电弧生成物所污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏。电弧生成物在屏蔽罩表面会凝结，不容易返回电弧间隙，有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。屏蔽罩还能起到使灭弧室内部电压均匀分布的作用，屏蔽罩的存在会影响动、静触头间的电场分布。在波纹管外面用屏蔽罩保护，可使波纹管免遭电弧生成物的烧损。

在开断过程中电弧的能量有很大一部分消耗在屏蔽罩上，使屏蔽罩的温度相当高，而温度越高就会使它表面冷凝电弧生成物的能力越差。因而应尽量采用导热性能好的材料制造屏蔽罩，常用的材料为无氧铜、不锈钢、镍和镍钴铁合金等，铜是最常用的。在一定范围内，金属屏蔽厚度的增加可以提高灭弧室的开断能力，但通常不超过2mm。

屏蔽罩结构一般分为两种：一种为内屏蔽罩，如图7-8所示，在这种灭弧室内，陶壳或玻璃承担两端之间的绝缘，并用金属屏蔽罩加以保护，防止金属蒸气抵达和凝结在绝缘壳体的主绝缘上；另一种为外屏蔽罩，外屏蔽罩成为真空壳体的一个主要部分，如图7-9所示，两端的陶瓷承担绝缘。这种灭弧室外壳的中间部分是金属，不需要另加屏蔽，但灭弧室轴向变长，以便在触头燃弧区到外壳内绝缘表面间设置屏障。主屏蔽罩的固定方式分为两大类，即固定电位式和悬浮电位式。固定电位式是将屏蔽罩固定在动触头（或静触头）上，这种方式的结构简单，但在开断大电流时电弧可能转移到静触头与屏蔽罩间，导致屏蔽罩损坏。悬浮电位式屏蔽罩有四种不同的固定方式：中间封接式、绝缘支柱式、外屏蔽罩式和绝缘端盖式。此外，屏蔽罩的材料多种多样，如不锈钢、镍、镍钴铁合金和铜。在不锈钢上，可镀几微米厚的镍。在设计铜屏蔽罩时，减少从悬浮屏蔽到触头的距离，以限制真空灭弧室的总直径。

在真空灭弧室设计中，屏蔽罩的结构形状和表面状态对绝缘性能的作用甚大。

图7-8 内屏蔽式

图7-9 外屏蔽式

如何选择合适的屏蔽罩防止电弧生成物喷溅？

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