上海登開高壓真空斷路器的工作原理
瀏覽次數:6編輯時間:2021-3-29 20:35:51
一、真空的絕緣特性
真空具有很強的絕緣特性,在真空斷路器中,氣體非常稀薄,氣體分子的自由行程相對較大,發(fā)生相互碰撞的幾率很小,因此,碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因,而在高強電場作用下由電極析出的金屬質點才是引起絕緣破壞的主要因素。
真空間隙中的絕緣強度不僅與間隙的大小,電場的均勻程度有關,而且受電極材料的性質及表面狀況的影響較大。真空間隙在較小的距離間隙(2—3毫米)情況下,有比高壓力空氣與SF6 氣體高的絕緣特性,這就是真空斷路器的觸頭開距一般不大的原因。
電極材料對擊穿電壓的影響主要表現(xiàn)在材料的機械強度(抗拉強度)和金屬材料的熔點上??估瓘姸群腿埸c越高,電極在真空下的絕緣強度越高。
實驗表明,真空度越高,氣體間隙的擊穿電壓越高,但在10-4 托以上,就基本保持不變了,所以,要保持真空滅弧室的絕緣強度,其真空度應不低于10-4托。
二、真空中電弧的形成與熄滅
真空電弧和我們以前學習的氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別,氣體的游離現(xiàn)象不是產生電弧的主要因素,真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中形成的。同時,開斷電流的大小不同,電弧表現(xiàn)的特點也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。
觸頭在真空中開斷時,產生電流和能量十分集聚的陰極斑點,從陰極斑點上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽,其中的金屬原子和帶電質點的密度都很高,電弧就在其中燃燒。同時,弧柱內的金屬蒸汽和帶電質點不斷地向外擴散,電極也不斷的蒸發(fā)新的質點來補充。在電流過零時,電弧的能量減小,電極的溫度下降,蒸發(fā)作用減少,弧柱內的質點密度降低,最后,在過零時陰極斑消失,電弧熄滅。
有時,蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴散速度,電弧突然熄滅,發(fā)生截流現(xiàn)象。
真空具有很強的絕緣特性,在真空斷路器中,氣體非常稀薄,氣體分子的自由行程相對較大,發(fā)生相互碰撞的幾率很小,因此,碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因,而在高強電場作用下由電極析出的金屬質點才是引起絕緣破壞的主要因素。
真空間隙中的絕緣強度不僅與間隙的大小,電場的均勻程度有關,而且受電極材料的性質及表面狀況的影響較大。真空間隙在較小的距離間隙(2—3毫米)情況下,有比高壓力空氣與SF6 氣體高的絕緣特性,這就是真空斷路器的觸頭開距一般不大的原因。
電極材料對擊穿電壓的影響主要表現(xiàn)在材料的機械強度(抗拉強度)和金屬材料的熔點上??估瓘姸群腿埸c越高,電極在真空下的絕緣強度越高。
實驗表明,真空度越高,氣體間隙的擊穿電壓越高,但在10-4 托以上,就基本保持不變了,所以,要保持真空滅弧室的絕緣強度,其真空度應不低于10-4托。
二、真空中電弧的形成與熄滅
真空電弧和我們以前學習的氣體電弧放電現(xiàn)象有很大的差別,氣體的游離現(xiàn)象不是產生電弧的主要因素,真空電弧放電是在觸頭電極蒸發(fā)出來的金屬蒸汽中形成的。同時,開斷電流的大小不同,電弧表現(xiàn)的特點也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。
觸頭在真空中開斷時,產生電流和能量十分集聚的陰極斑點,從陰極斑點上大量地蒸發(fā)金屬蒸汽,其中的金屬原子和帶電質點的密度都很高,電弧就在其中燃燒。同時,弧柱內的金屬蒸汽和帶電質點不斷地向外擴散,電極也不斷的蒸發(fā)新的質點來補充。在電流過零時,電弧的能量減小,電極的溫度下降,蒸發(fā)作用減少,弧柱內的質點密度降低,最后,在過零時陰極斑消失,電弧熄滅。
有時,蒸發(fā)作用不能維持弧柱的擴散速度,電弧突然熄滅,發(fā)生截流現(xiàn)象。