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改进灭弧室技术:提升综合性能

【摘要】:真空灭弧室中屏蔽罩在结构上也有很大改进,现一般采用中封式结构,改善了电场分布,提高了绝缘强度。清洗和电镀工艺同样会影响真空灭弧室的真空度,例如波纹的过度酸洗容易造成管壁厚薄不均,容易产生慢性漏气。如果尽可能减轻波纹管的氧化,不经酸洗即进行预镀和电镀,或者用特殊的焊料直接钎焊不经电镀的不锈钢,则真空灭弧室的真空度肯定会有所提高。因此,加速真空灭弧室的研制实属必要和重要。

在过去的真空断路器中,波纹管往往是机械上的薄弱环节。各制造公司不断改进波纹管的制作工艺,提高波纹管的寿命。常用的波纹管有两大类,即成型波纹管和焊接波纹管。焊接波纹管伸缩行程大、寿命长,但体积也大、造价高,多用于操作次数特别高(如200万次)的场合,特别是真空接触器中。在真空断路器中,普遍采用成型波纹管。在波纹管材质上,现普遍采用不锈钢管,将不锈钢管坯用旋压的方法加工成波纹管。波纹管的伸缩长度应同灭弧室的开距相配合,一般以开距为波纹管伸缩长度的2/3左右为宜。

为了保持真空灭弧室的真空度,采用有吸气作用而有利于保持真空度的CuCr触头材料,这是因为铬对氧的亲和力大,每次开断过程中产生的含铬蒸发薄膜,具有吸气作用。铜铬的吸气效应比气体释放过程更为有效,这样可确保灭弧室具有恒定的真空度、长的工作寿命。

真空灭弧室中屏蔽罩在结构上也有很大改进,现一般采用中封式结构,改善了电场分布,提高了绝缘强度。

在灭弧室的外壳材质上,过去多采用玻璃外壳,现使用陶瓷外壳的增多。以往一直认为陶瓷的金属化工艺不良和波纹管不锈钢的点腐蚀与晶间腐蚀是造成慢性漏气的主要原因。随着波纹管材料和制造水平的提高,慢性漏气的问题已大大减少。近年来发现,铜—陶瓷封接的慢性漏气率比阀—陶瓷封接的慢性漏气率低得多。采用铜—陶瓷封接的工艺很有可能明显提高真空灭弧室的真空度。清洗和电镀工艺同样会影响真空灭弧室的真空度,例如波纹的过度酸洗容易造成管壁厚薄不均,容易产生慢性漏气。如果尽可能减轻波纹管的氧化,不经酸洗即进行预镀和电镀,或者用特殊的焊料直接钎焊不经电镀的不锈钢,则真空灭弧室的真空度肯定会有所提高。

国外大力发展真空断路器,特别在灭弧室上下了很大功夫,真空灭弧室是基础。国外大多真空断路器制造公司都自行研制真空灭弧室,反映在真空断路器产品上更新换代快,一般都做出了第三代产品,有的已制出第五代产品。因此,加速真空灭弧室的研制实属必要和重要。