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　　一、真空滅弧室基本結(jié)構(gòu)

　　組成真空滅弧室的主要結(jié)構(gòu)件為絕緣外殼、動(dòng)靜蓋板、觸頭、波紋管、屏蔽罩、動(dòng)靜導(dǎo)電桿、導(dǎo)向套等，分別根據(jù)相應(yīng)的功用選用不同的材料，采用真空釬焊工藝將相應(yīng)的零部件封接成密閉的真空腔室，借助真空優(yōu)良的絕緣性能與熄弧性能，在切斷電源后能迅速熄弧并抑制電流。

　　1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1—靜端蓋板 2—主屏蔽罩 3—?jiǎng)屿o觸頭 4—波紋管

5—?jiǎng)佣松w板 6—靜導(dǎo)電桿 7—絕緣外殼 8—?jiǎng)訉?dǎo)電桿

　　2、各個(gè)主要零部件的作用

　　1)絕緣外殼

　　一般選用Al2O3陶瓷管殼。Al2O3陶瓷材料具有優(yōu)異電絕緣性能、較高的機(jī)械強(qiáng)度、高溫下不易分解與蒸發(fā)等一系列優(yōu)點(diǎn)，即能保證真空滅弧室在生產(chǎn)及運(yùn)行過(guò)程中的氣密性又不易損壞。

　　2)波紋管

　　波紋管是真空滅弧室中不可缺少的重要元件。是唯一可動(dòng)的外殼部分，因此它的作用也稱(chēng)為“動(dòng)密封”。既能保證滅弧室的密封，又能借助于它來(lái)實(shí)現(xiàn)觸頭的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，波紋管的允許伸縮量決定了所能獲得的最大觸頭開(kāi)距。

　　波紋管的材料壁厚僅為0.10——0.16mm，開(kāi)關(guān)在每次合分動(dòng)作時(shí)都會(huì)使波紋管的波狀薄壁產(chǎn)生一次較大幅度的機(jī)械變形。由于劇裂而頻繁的機(jī)械變形很容易使波紋管因疲勞而損壞，最終導(dǎo)致滅弧室漏氣而報(bào)廢。某種程度上，波紋管的疲勞壽命也就決定了真空滅弧室的機(jī)械壽命，所以說(shuō)，整個(gè)壽命期間，一定嚴(yán)禁扭傷或劃傷波紋管。

　　波紋管的疲勞壽命還和工作條件的受熱溫度有關(guān)，真空滅弧室在分?jǐn)啻蟮亩搪冯娏骱?，?dǎo)電桿的余熱傳遞到波紋管上，使波紋管的溫度升高，當(dāng)溫升達(dá)到一定程度時(shí)，這也會(huì)影響波紋管的疲勞強(qiáng)度。

　　3)觸頭

　　真空滅弧室是真空開(kāi)關(guān)的心臟，而觸頭則是真空滅弧室的心臟，因此觸頭材料和觸頭結(jié)構(gòu)等對(duì)真空滅弧室的性能影響極大。

　　①觸頭材料主要從開(kāi)斷能力、耐受電壓能力、抗電腐蝕性、抗熔焊能力、截流值、含氣量等方面來(lái)選擇。目前斷路器用真空滅弧室的觸頭材料大都采用銅鉻合金，銅與鉻各占 50%。

　　②觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅孤室的開(kāi)斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同的，早期采用簡(jiǎn)單的圓柱形觸頭，結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但開(kāi)斷能力不能滿足斷路器的要求，僅能開(kāi)斷10kA以下電流，目前僅有真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓真空接觸器等用真空滅弧室才采用。目前采用較多的有螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和杯狀縱磁結(jié)構(gòu)觸頭三種，其中以采用杯狀縱磁結(jié)構(gòu)觸頭為主。

　　4)主屏蔽罩

　　主屏蔽罩也稱(chēng)為中間屏蔽罩或冷凝屏蔽罩。設(shè)置在觸頭周?chē)?，?yīng)該正對(duì)著觸頭拉開(kāi)后的燃弧區(qū)。其主要作用是可以阻擋電弧生成物四周?chē)姙R的作用，有助于電弧熄滅后殘余等離子體的衰減，防止絕緣外殼受污染。因而主屏蔽罩對(duì)真空滅弧室的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度和開(kāi)斷能力的提高起到很大作用。

　　5)動(dòng)靜導(dǎo)電桿

　　一般來(lái)講，導(dǎo)電系統(tǒng)主要包括動(dòng)、靜導(dǎo)電桿和導(dǎo)電塊。根據(jù)機(jī)構(gòu)安裝方式不同、靜端導(dǎo)電有的靠靜導(dǎo)電桿，有的靠導(dǎo)電塊。動(dòng)靜導(dǎo)電桿一端連接觸頭，另一端伸出管外與機(jī)構(gòu)連接從而實(shí)現(xiàn)與電路連接。

　　6)動(dòng)靜蓋板

　　通過(guò)動(dòng)靜蓋板與瓷殼進(jìn)行釬焊，形成密閉的真空腔室。

　　7)導(dǎo)向套

　　顧名思義，導(dǎo)向套是對(duì)動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，盡量保證動(dòng)作過(guò)程中真空滅弧室動(dòng)靜端的同軸度，從而保證動(dòng)靜觸頭的接觸面積。另外，導(dǎo)向套還可以與動(dòng)導(dǎo)電桿做防扭設(shè)計(jì)，以防在裝配過(guò)程中扭傷波紋管。

　　二、真空滅弧室的工作原理

　　真空滅弧室內(nèi)部真空度出廠標(biāo)準(zhǔn)為<1.33×10-3Pa，真空壽命為20年。

　　真空滅弧室的動(dòng)導(dǎo)電桿與波紋管密封一起，是一可動(dòng)部件，通過(guò)與操動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，可以沿滅弧室軸向運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)滅弧室動(dòng)觸頭完成合、分動(dòng)作。

　　當(dāng)動(dòng)導(dǎo)電桿在操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下合閘時(shí)，動(dòng)靜觸頭閉合，電源與負(fù)載接通。當(dāng)動(dòng)導(dǎo)電桿在操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下帶電分閘時(shí)，觸頭間產(chǎn)生真空電弧。

　　當(dāng)真空滅弧室的觸頭在真空中帶電分離時(shí)，電接觸表面積迅速減小，當(dāng)動(dòng)、定觸頭在分離的瞬間，電流收縮到觸頭剛分離的某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)上，電極間電阻劇烈增大，溫度也迅速提高，最后金屬橋熔化并蒸發(fā)出大量的金屬蒸汽，同時(shí)形成極高的電場(chǎng)強(qiáng)度，導(dǎo)致劇烈的場(chǎng)致發(fā)射和間隙的擊穿，產(chǎn)生了真空電弧，真空電弧不是靠電極間氣體分子電離來(lái)維持的，而是依靠觸頭材料蒸發(fā)所形成的出來(lái)金屬蒸汽來(lái)維持。

　　當(dāng)工作電流接近零時(shí)，同時(shí)觸頭間距的增大，真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散，電弧電流過(guò)零后，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，于是電流被分?jǐn)?，開(kāi)斷結(jié)束。

　　燃弧過(guò)程中產(chǎn)生的金屬蒸汽被屏蔽罩表面冷凝，釋放的少量氣體中的一部分被凝聚的金屬蒸汽吸收，一部分被滅弧室內(nèi)的吸氣劑吸收，是真空滅弧室一直維持較高的真空度。

　　如果具有合理的觸頭結(jié)構(gòu)，可以使電弧均勻分布在觸頭表面，從而減小電弧能量和觸頭的電腐蝕速度，并使真空滅弧室具有較高的弧后介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)速度。

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