高压真空灭弧室的基本结构
10千伏高压真空断路器结构
10千伏高压真空断路器结构【实用版】目录1.10 千伏高压真空断路器的概述2.10 千伏高压真空断路器的结构3.10 千伏高压真空断路器的工作原理4.10 千伏高压真空断路器的应用范围5.10 千伏高压真空断路器的优势正文一、10 千伏高压真空断路器的概述10 千伏高压真空断路器是一种用于断开或接通电路的开关设备，广泛应用于电力系统中。
其主要特点是采用真空灭弧，具有较高的开断能力和较短的灭弧时间，可实现在出现短路故障时切断短路电流，保护电力系统的安全运行。
二、10 千伏高压真空断路器的结构10 千伏高压真空断路器的主要结构包括：1.断路器本体：断路器本体是真空断路器的核心部分，主要负责承载电流和实现开关功能。
2.动导电杆：动导电杆负责在断路器分合闸时导通或切断电流。
3.静导电杆：静导电杆作为断路器的固定部分，与动导电杆配合，实现电流的通断。
4.灭弧室：灭弧室是真空断路器中最重要的部分，采用真空灭弧原理，实现在短路故障时快速切断电流。
5.操作机构：操作机构主要包括手动操作和电动操作两种方式，用于控制断路器的分合闸。
6.信号系统：信号系统用于监测断路器的运行状态，并通过信号回路传输给调度中心。
三、10 千伏高压真空断路器的工作原理当操动机构的合闸线圈通电时，合闸铁芯被吸合，通过拐臂及连杆让动导电杆运动，使断路器合闸。
当操动机构的分闸线圈通电时，分闸铁芯被吸合，通过连杆让动导电杆运动，使断路器分闸。
在分合闸过程中，灭弧室的真空灭弧原理能有效地切断电弧，保证电力系统的安全运行。
四、10 千伏高压真空断路器的应用范围10 千伏高压真空断路器广泛应用于电力系统的各个领域，如发电厂、变电站、输电线路等，主要用于高压电路的控制和保护。
五、10 千伏高压真空断路器的优势10 千伏高压真空断路器具有以下优势：1.高的开断能力：采用真空灭弧原理，具有较高的开断能力，可实现短路电流的快速切断。
2.短的灭弧时间：真空灭弧原理使得灭弧时间大大缩短，降低了电弧对电力系统的影响。
真空灭弧室原理
真空灭弧室原理引言真空灭弧室是一种用于灭弧的设备，广泛应用于电力系统、工业设备和实验室等场合。
其原理是利用真空环境下的电离和电子的扩散效应，将电弧能量迅速扩散和吸收，从而使电弧熄灭。
本文将对真空灭弧室的原理进行详细介绍。
一、真空灭弧室的结构真空灭弧室由外壳、绝缘件、真空开关和灭弧室组成。
1. 外壳：真空灭弧室的外壳通常由耐高压、耐热、耐腐蚀的材料制成，如陶瓷或金属。
外壳的主要功能是提供机械保护和绝缘保护。
2. 绝缘件：绝缘件通常由陶瓷或氧化铝等绝缘材料制成，用于隔离和支撑内部部件。
绝缘件的作用是保证真空灭弧室的绝缘性能和机械强度。
3. 真空开关：真空开关是真空灭弧室的核心部件，其内部有一个真空室和一对电极。
真空室用于创造真空环境，电极用于产生和灭弧。
4. 灭弧室：灭弧室是真空开关内部的一个空间，用于吸收和扩散电弧能量。
灭弧室通常由缓冲材料填充，如石英砂或陶瓷珠。
缓冲材料可以吸收电弧能量，并将其扩散到更大的面积，从而实现电弧的灭弧。
二、真空灭弧室的工作原理真空灭弧室利用真空环境下的电离和电子的扩散效应，将电弧能量迅速扩散和吸收，从而使电弧熄灭。
其工作原理如下：1. 开关闭合：当真空开关处于闭合状态时，电流从电源流入真空开关的电极，形成电弧。
2. 电离：电弧中的电流通过电离作用，使气体分子电离产生电子和离子。
电子和离子的产生使电弧能量迅速增加。
3. 扩散：在真空环境下，电子和离子的运动受到限制，无法迅速扩散和散失。
而灭弧室内的缓冲材料可以吸收电弧能量，并将其扩散到更大的面积。
4. 能量衰减：电弧能量在缓冲材料中逐渐衰减，同时扩散到更大的面积。
这样，电弧的能量密度得到降低，使得电弧变得不稳定。
5. 熄灭：由于电弧的不稳定性和能量衰减，电弧最终熄灭。
此时，真空开关断开电路，完成灭弧过程。
三、真空灭弧室的特点真空灭弧室具有以下特点：1. 高灭弧能力：真空环境下，电弧能量可以迅速扩散和吸收，使得灭弧速度和能力大大提高。
浅论真空断路器灭弧室真空度检测方式
浅论真空断路器灭弧室真空度检测方式随着近几年我国配电系统“无油化”改造的顺利实施，真空断路器的应用越来越广泛。
真空断路器的核心部分是灭弧室，由于灭弧室是以真空条件作为其工作基础的。
因此，其真空度将直接影响到电力系统的运行安全性。
真空开关较之油开关而言，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械寿命长，运行维护量小，检修量小，检修周期长等特点。
虽然真空开关缺陷率和故障率较低，但较突出的问题是真空泡的真空度检测问题，它不象油开关，SF6开关那样容易检查其介质量。
有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室含有不同程度的泄露，有的在寿命范围内就可能泄露到无法正常开断的地步。
系统中有报道称，因真空泡真空度达不到要求，而引起开关爆炸，造成三相短路，酿成重大事故等。
因此，对真空泡真空度的检测必须引起高度重视。
一、真空灭弧室基本结构和原理真空断路器的灭弧室每一只为不可拆卸的整体，动、静能为分别焊在动、静导电杆上。
静导电杆焊在上法兰盘上，动导电杆上焊一波纹管在导向套内运行。
波纹管及导向套焊在下法兰盘上，由瓷柱支撑的金属圆筒屏罩在动静触头外面，再与玻璃外壳形成密封的腔体。
该腔体经过抽真空，真空度一般在10-6Pa以上。
当合、分闸操作时，动导电杆上下波动，波纹管被压缩或拉伸，使真空灭弧室内的真空度得到保持。
在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容量产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多。
当开关分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出金属蒸气，由于触头设计为特殊形状，在电流通过产生磁场，电弧在此磁场力的作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒（即屏蔽罩）上凝结了部分金属蒸气，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。
二、基本测试方法1、传统方法：工频耐压法，即真空开关处于开断状态下，在动静触头之间施加一定的压力，检测泄露电流的大小或观察灭弧室内的放电现象，由此推断真空度的好坏。
这种方法的优点是方法简单，其缺点是，只能定性检测真空度的好坏，而且由于施加的电压不高，真空度在10-5～3Pa之间，无法分辨，即耐压法的实验结果基本是一样的，所以无法合理地判断发展性泄露（即同一个真空开关和上次相比有多大程度的泄露）。
第三节 真空断路器
第二节 高压断路器（三） 五、真空断路器实例
《电气设备及运行维护》 第三章 开关电器
2.户外型真空断路器
断路器由真空灭弧室、上下绝缘罩、箱体、操动机 户外真空断路器一般采用落地式结构，可分 构、隔离开关、电流互感器及驱动部件等组合而成。断 为箱式（仿多油断路器结构）和支柱式（仿少油 路器为直立安装，三相真空灭弧室分别封闭在三组绝缘 断路器结构）。 罩内，绝缘罩（采用聚氨脂密封材料，内部采用新型的 发泡灌封材料）固定在箱体上，箱体内安装弹簧操动机 ZW32－12型户外支柱式真空断路器 构，电流互感器安装在下出线端上，操作杠杆在箱体正 面。 断路器同时具备电动和手动操作，可配臵智能开关 控制器，设有三段式过流保护、零序保护、重合闸、低 电压、过电压保护等多种功能，支持多种通讯协议，允 许选用多种通讯方式构成通讯网，即可对开关进行本地 手动或遥控操作，又可通过通讯网实现远方控制。
七、真空断路器的使用知识
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第二节 高压断路器（三） 一、真空电弧及有关概念
《电气设备及运行维护》 第三章 开关电器
1．真空 4．真空中的电弧
绝对压力低于正常大气压的气体稀薄的空间。 真空断路器触头间隙绝缘强度的恢复，取决于带电粒子的扩散 真空电弧的形成：在开断电流时，随着触头的分离， 速度、开断电流的大小以及触头的面积、形状和材料等因素。 触头接触面积迅速减少，其电流密度非常大，温度急剧升 在燃弧区域施加横向磁场和纵向磁场，驱动电弧高速扩散运动， 2．真空度 真空间隙气体稀薄，气体分子的自由行程大，发生碰撞游离的 高，使接触点的金属熔化并蒸发出大量的金属蒸汽。由于 可以提高介质强度的恢复速度，还能减轻触头的烧损程度，提高使 机会少，击穿电压高，绝缘强度高。 金属蒸汽温度很高，同时又存在很强的电场，导致强电场 用寿命。 真空的程度，用气体的绝对压力值来表示，绝
固封极柱用真空灭弧室
固封极柱用真空灭弧室固封极柱用真空灭弧室是一种用于高压开关设备的重要组件，它的作用是在开关操作时消除电弧，并且保证设备的可靠性和安全性。
本文将介绍固封极柱用真空灭弧室的工作原理、结构特点、应用领域以及未来发展趋势。
一、工作原理固封极柱用真空灭弧室的工作原理主要是利用高真空状态下的电场效应和磁场效应来消除电弧。
在设备操作时，当触头分离时，产生的电弧会迅速扩散并在灭弧室内形成一个电弧柱。
灭弧室内部安装了一组电极和磁场线圈，利用电场效应和磁场效应将电弧柱的能量转化为热能，使电弧迅速熄灭。
利用高真空状态下的绝缘性能，确保设备的安全可靠性。
二、结构特点固封极柱用真空灭弧室的结构主要包括外壳、触头、灭弧室、绝缘材料、电极和磁场线圈等组件。
外壳采用高强度金属材料制成，具有良好的耐压性能。
触头采用铜合金或其他导电材料制成，具有良好的导电性能和耐磨性。
灭弧室采用高真空度的材料制成，确保灭弧效果。
绝缘材料采用高压绝缘材料，确保设备的绝缘性能。
电极和磁场线圈组成了灭弧系统，通过优化设计可实现更好的灭弧效果。
三、应用领域固封极柱用真空灭弧室主要应用于高压断路器、负荷开关、隔离开关等高压开关设备中。
在这些设备中，灭弧室起着关键的作用，可以有效消除电弧，确保设备的安全可靠性。
固封极柱用真空灭弧室具有体积小、重量轻、寿命长等特点，适用于各种高压开关设备的应用场景。
四、未来发展趋势随着高压开关设备的不断发展，固封极柱用真空灭弧室也在不断改进和完善。
未来，固封极柱用真空灭弧室将继续向高性能、高可靠性和智能化方向发展。
在材料方面，将会出现更多新型高性能材料的应用，如碳纳米材料、高温陶瓷材料等，以提高灭弧室的耐压性能和绝缘性能。
在结构设计上，将会更加注重产品的紧凑性和便捷性，以适应设备的小型化和智能化趋势。
在灭弧技术上，将会采用更先进的电极和磁场线圈设计，以提高灭弧效果和稳定性。
固封极柱用真空灭弧室将会在高压开关设备领域发挥越来越重要的作用，为设备的安全可靠性提供更好的保障。
真空灭弧室
1 真空灭弧室工作原理1.1电弧电弧是一种能量集中、温度高、亮度大的气体放电现象,是一种电离的气体,质量极轻,发出耀眼的光芒,在外力作用下迅速移动、卷缩和伸长。
在操作电力开关分断电路的过程中,当开关的触头即将分离时,由于触头的接触面突然减小,使得触头接触处的电阻猛增,同时电路上被消耗的电能将产生上千度的高温,使触头产生热电子发射,这与人们在电子管中观察到的热电子发射情况类似,只不过这时触头表面的温度比电子管内灯丝的温度要高得多,发射的热电子强度也大得多。
同时在开关触头分离的瞬间,电路加在触头上的电压将在触头间极小的间隙内形成很强的电场,它将在高温作用下触头发射的热电子迅速加速,这些高速运动的热电子碰撞其周围的气体分子而产生自由电子和正离子,被电离出来的自由电子在高温和强电场的作用下继续加速,又碰撞其附近的其它气体分子,如此继续,形成连锁反应,使开关触头间的气体在极短的时间发生雪崩似的电离,接通电路,发出耀眼的亮光,这就是人们看到的电弧。
1.2熄灭电弧的方法交流电弧的熄灭条件是在零休期间不发生热击穿，同时在此之后弧隙介质恢复过程总是胜过电压恢复过程，也即不发生击穿。
但从灭弧效果来看，零休期间是最好的灭弧时机：一则这时弧隙的输入功率近乎等于零，只要采取适当措施加速电弧能量的散发以抑制热电离，即可防止因热击穿引起电弧重燃；二则这时线路所储能量很小，需借电弧散发的能量不大，不易因出现较高的过电压而引起电击穿。
反之，若灭弧非常强烈，在电流自然过零前就“截流”，强迫电弧熄灭，则将产生很高的过电压，即使不致影响灭弧，对线路及其中的设备也很不利。
因此，除非有特殊要求，交流开关电器多采用灭弧强度不过强的灭弧装置，使电弧是在零休期间，而且是在电流首次自然过零时熄灭实际上交流电弧未必均能于电流首次自然过零时熄，有时需经2～3个半周才熄灭。
如图2所示，触头刚分（t＝t0）时，弧隙甚小，uh也不大。
故电流在首次过零（t＝t1）前，其波形基本上仍属正弦波，且在电流过零处电源电压滞后约为δ≈90°。
电气化铁路牵引供变电技术—第二章—高压开关电器
第二章 高压开关电器
（2）影响去游离的因素 ①电弧的温度：以减弱热游离，减少新的带电质点的产生。 ②介质的特性：电弧燃烧时所在介质的特性在很大程度上
决定了电弧中去游离的强度，这些特性包括：导热系数、热 容量、热游离温度、介电强度等。
③触头材料：当触头材料采用熔点高、导热能力强和热容 量大的耐高温金属时，减少了热电子发射和电弧中的金属蒸 汽，有利于电弧熄灭。
第二章 高压开关电器
第二节 SF6断路器
一、 SF6气体的特性
1、 SF6气体的优良特性 ① SF6气体的电子具有共价键结构，如图2-6所示。 ② SF6气体为无色、无味、无毒、非燃烧性、亦不助燃的非金属化合 物。 ③ SF6气体化学性质非常稳定，即不易与其它物质发生化学反应。 ④ SF6气体热稳定性好，灭弧能力相当于同等条件下空气的100倍。 ⑤ SF6气体是无毒的，但在电弧作用下可
能分解出不同程度的 毒性气体。
第二章 高压开关电器
2、 SF6气体的危害及其对策 ① 高温电弧分解产物和其本身与接触介质发生化学反应生成物有毒 性； ② 六氟化硫是一种温室气体对环境有危害的。 在制造、运用和检修SF6断路器时应注意： ①必须严格控制SF6气体中的水分； ②排放废气和拆开断路器灭弧装置时应戴好防毒面具，防护手套，尽 量不漏皮肤； ③排放废气时应通过过滤罐，过滤有毒粉尘到大气中； ④断路器部件的拆装、检修一般在干燥、清洁的室内进行； ⑤拆卸处理部件应马上用塑料布包好并系紧。
开关等开关电器； ⑵ 仅开断过负荷电流或短路电流：熔断器； ⑶ 不允许用其开断或闭合电流：高压隔离开关，只用来检修时隔
离电源（注意区别高压负荷隔离开关）；自动分段器，用来在预定的 记忆时间内根据选定的计数次数，在无电流的瞬间自动分段故障线路 ；
真空灭弧室结构及原理
真空灭弧室结构及原理◆ 电弧◆ 真空和真空度◆ 真空电弧◆ 交流真空电弧◆ 真空击穿◆ 灭弧原理◆ 真空灭弧室的寿命1、电弧电弧或弧光放电是气体放电的一种形式。
气体放电在性质上和外观上是各种各样的。
在正常状态下，气体有良好的电气绝缘性能。
但当在气体间隙的两端加上足够大的电场时，就可以引起电流通过气体。
这种现象称为放电。
放电现象与气体的种类和压力、电极的材料和几何形状、两极间的距离以及加在间隙两端的电压等因素有关。
例如在正常状态下，给气体间隙两端的电极加压到一定程度时，普通空气中电子在电场作用下高速运动，与气体分子碰撞后产生较多的电子和离子，新生的电子和离子又同中性原子碰撞，产生更多的电子和离子，这时，气体开始发光，两电极变为炽热，电流迅速增大。
这种性质上的转变称为气体间隙的击穿，其所需的电压称为击穿电压。
这时，由于电场的支持，放电并不停止，故称为自持放电。
电弧则是气体自持放电的一种形式。
电弧具有电流密度大和阴极电位降低的特点。
2、真空和真空度低于1个大气压的气体状态，都称为真空。
描述真空程度的量叫真空度，用该气体的压力大小来表示。
l大气压= 760×133.332Pa＝1.013×105Pa（帕斯卡）或0.1013MPa 真空技术中将广阔的真空度范围划分为粗、低、高、超高、极高等区域。
其中高真空区域的气体压力为 10-1～10-6Pa，这一区域的后半段，即 1.33 ×10-3～1.33 ×10-6就是真空灭弧室通常采用的真空度范围。
在高真空区域中，单位体积内的气体分子数目大大减少了，气体分子之间碰撞的几率大大减少，气体分子之间的平均距离大大增加。
真空度的高低对灭孤能力有影响。
实验表明：灭孤室真空度在10-3Pa数量级时就能够可靠地灭弧。
真空灭弧定制造厂在产品出厂时，提高了灭孤室的真空度，达到 10-5～ 10-6 Pa，待经过20年的使用或贮存期，或多或少产生外部渗气等现象使其真空度下降到10-3Pa范围，仍能保证它的灭孤能力。
真空灭弧室原理(一)
真空灭弧室原理(一)
真空灭弧室原理解析
1. 是什么
•真空灭弧室是一种用于电力系统中的电流负载开关，用于灭弧并有效地隔离故障电弧的设备。
2. 构成和工作原理
•真空灭弧室主要由灭弧室和操作机构两部分组成。
•操作机构用于控制开关的状态，而灭弧室则用于灭弧和隔离电弧。
•真空灭弧室的工作原理基于核心技术，利用真空介质的高绝缘能力和电子冷发射效应来灭弧。
3. 真空介质的高绝缘能力
•真空灭弧室内部是一个高真空环境，其压力极低。
•相比于其他介质，真空具有极高的绝缘能力，可以有效地隔离电弧，避免电流的继续传导和损耗。
4. 电子冷发射效应
•电子冷发射效应是真空灭弧室灭弧的核心原理。
•极低的真空压力下，金属电极表面的电子可以通过冷发射的方式从表面跃迁到真空中。
•电极上的电子在高压电场作用下受到加速，从而形成电子密集区域。
•当电流发生故障时，电弧在电极间形成，但电弧中的电流会导致电极表面的电子冷发射增强，从而在电弧内部形成电子云团，从而迅速耗散电弧的能量并灭弧。
5. 优势和应用
•真空灭弧室相比于其他灭弧设备具有较多的优势，包括灵敏的动作特性、可靠的断路能力、低电弧后持续时间等。
•真空灭弧室广泛应用于输变电和工业领域中的电力系统中，确保电流负载的安全运行，防止火灾和设备损坏。
高中压开关技术_8_真空灭弧室_上_
大众用电２００8／12３７专家讲堂Ｅｘｐｅｒｔｓ′Ｐｌａｔｆｏｒｍ▲▲●栏目编辑／梁学造高中压开关技术（8）●西安高压电器研究所有限责任公司李建基真空灭弧室（国外有称真空开关管）作为真空开关的心脏，对真空开关的性能影响甚大。
若真空灭弧室发生漏气或真空度下降，则会导致真空开关丧失其性能。
我国目前有真空灭弧室制造厂家近20家，经过多次设计方案和生产工艺的改进，真空灭弧室质量大大提高，而且还在不断提高。
真空灭弧室用于真空断路器、真空接触器、真空负荷开关以及真空重合器和分段器。
我国真空灭弧室在参数上能满足企业使用要求，在数量上能满足市场需求，今后的方向是开发专用化和多功能化真空灭弧室。
目前我国真空灭弧室额定电压主要为12kV 、24kV 、40.5kV 。
72.5kV 和126/145kV 真空灭弧室正在研发之中。
其中以12kV 级产量最大，40.5kV 级次之，24kV 级随着20kV 级电网的扩大而增加。
1真空灭弧室的结构在真空灭弧室内，装有一对动、静触头，触头周围是屏蔽罩，其结构设计见图1。
灭弧室的外部密封壳体可以是玻璃或陶瓷。
动触头的运动部连接着波纹管，作为动密封。
1.1屏蔽罩的结构屏蔽罩起保护作用。
一般分为2种：一种为内屏蔽罩；另一种为外屏蔽罩。
图1（a ）为内屏蔽罩。
在这种灭弧室中，陶壳（或玻壳）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。
图1（b ）为外屏蔽罩。
屏蔽罩是真空壳体的主要部分，两端陶瓷承担绝缘，中间部分是金属，不需另加屏蔽，使灭弧室轴向变长，便于在触头燃弧区到外壳内绝缘表面间设置屏障。
总之，屏蔽罩的作用是吸收弧腔中在开断电流时真空电弧的金属蒸气，使之沉淀并附着在罩内，而不致溅落在绝缘罩的内壁上，避免由此降低灭弧室的绝缘强度。
另外，屏蔽罩的合理布置还起着改善断口电场分布的作用，提高断品耐压和恢复强度。
在高压真空灭弧室中，为使断品具有足够的耐压，必须装多个屏蔽罩。
固封极柱用真空灭弧室
固封极柱用真空灭弧室固封极柱用真空灭弧室是一种用于电力系统中的重要设备，它通过将电力系统中的故障电弧迅速灭除，保障电力系统的安全稳定运行。
本文将介绍固封极柱用真空灭弧室的定义、结构、工作原理及应用范围，以及其在电力系统中的重要作用。
固封极柱用真空灭弧室是一种专用设备，用于高压电力系统中对电弧进行灭除的设备。
它通过在一定条件下产生真空环境，利用快速开关等设备将电弧迅速灭除，以保障电力系统的安全稳定运行。
固封极柱用真空灭弧室的设计制造需要严格按照国家标准和行业标准进行，确保设备的安全可靠性。
固封极柱用真空灭弧室通常由灭弧室本体、真空断路器、绝缘部件、操作机构、控制系统等部分组成。
灭弧室本体是整个设备的主体部分，用于容纳电弧并将其灭除；真空断路器是用于在设备工作时打开和关闭电路的关键部件；绝缘部件用于保证设备在工作时能够稳定绝缘；操作机构用于对设备进行控制操作；控制系统用于接收信号并对设备进行监测和控制。
固封极柱用真空灭弧室的工作原理是通过对电力系统中的故障电弧进行灭除，以保障电力系统的安全稳定运行。
具体来说，当电力系统中出现故障电弧时，控制系统会接收到相应的信号，并发出指令，使真空断路器快速开启，将电弧引入灭弧室。
在灭弧室内部的真空环境下，电弧会受到强烈的阻碍，渐渐熄灭，并最终被完全灭除。
通过这种方式，固封极柱用真空灭弧室能够迅速有效地灭除电力系统中的故障电弧，保障电力系统的正常运行。
四、固封极柱用真空灭弧室的应用范围固封极柱用真空灭弧室在电力系统中具有重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 保障电力系统的安全稳定运行。
当电力系统中出现故障电弧时，固封极柱用真空灭弧室能够迅速有效地灭除电弧，防止故障电弧的持续存在，保障电力系统的正常运行。
超高压环保气体用真空灭弧室介绍
真空灭弧室真空灭弧当真空度为5～10 mm汞柱时，电子的自由行程达43m。
自由电子在弧隙中作定向运动时几乎不会和气体分子或原子相碰撞，也就不会发生撞击电离或电场电离。
将触头置于真空中断开时产生的电弧只能是由阴极发射电子和产生的金属蒸气形成的。
当电弧电流接近零时，阴极发射的电子和金属蒸气减少，弧隙中残留的金属蒸气和等离子体向周围真空迅速扩散，弧隙可以在数微秒之内由导电状态恢复到真空间隙的绝缘水平。
对于 10-1 Pa 和 10-6 Pa 之间的真空水平，典型的触点间隙（8 mm 到 12 mm）的介电强度在320 kV和1200kV 之间或更高。
VI 中的开断容量将根据触点设计、触点距离和真空度来确定。
接触设计距离是任何给定 VI的设计特征。
然而，我们已经证明，开断能力非常高，并且对 VI内的压力（真空）水平非常敏感。
可以看出10-1 Pa 和 10-6 Pa 之间的真空度下绝缘水平几乎没有变化，因此有些厂家会将灭弧室真空度设定在上限，而优质的厂家会将真空度设定在下限作为检验标准。
真空灭弧室的优点包括：1.它们相对紧凑且密封。
2.打开所需的行程非常短，距离因年限和制造商而异。
实际行程距离随 VI 几何形状和电压等级而变化；然而，典型的距离范围从大约 8毫米到12毫米。
3.在任何开断方法中，它们具有最长的预期使用寿命。
4.当 VI 遇到它们相对罕见的故障之一时，所造成的损坏通常比气磁断路器要小得多。
但是，它们仍然会严重失败，造成巨大的破坏。
5.低质量运动允许更轻的操作机构，更便宜且持续时间更长。
截至 2010 年，电力真空灭弧室的平均无故障时间 (MTTF) 已超过 57,000 个灭弧室年，这说明真空损失的发生极为罕见。
真空灭弧室采用玻璃或陶瓷外壳，波纹管用于动连接件，机器焊接和批量感应炉钎焊采用极其严格的过程控制。
真空灭弧室内部唯一的活动部件是铜触点，它通过焊接不锈钢波纹管连接到灭弧室端板。
由于波纹管焊接在触头杆和灭弧室端板上，这种移动连接的故障率极低。
固封极柱式真空灭弧室在高压真空断路器中的应用研究
固封极柱式真空灭弧室在高压真空断路器中的应用研究作者：丁鹤来源：《科技视界》2013年第36期【摘要】本文阐述了目前我国高压真空断路器的应用现状及有关缺陷。
根据用电单位高压配电系统的实际使用情况及实践经验，给出了应用固封极柱式真空灭弧室对高压真空断路器机械机电其相关特性等方面进行改良的典型方案。
【关键词】高压真空断路器；固封极柱；真空灭弧室0 概述“真空断路器”因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。
真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流电力系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，真空断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。
1 高压真空断路器的组成部件真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁、永磁或弹簧操动机构、支架及其他部件，相关介绍如下：1.1 真空灭弧室按照开关型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空灭弧室、中间封接杯状纵磁场小型化真空灭弧室、内封接式玻璃泡灭弧室，其基本结构如下：1.1.1 气密绝缘系统（外壳）由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的气密绝缘筒、动端盖板、定端盖板、不锈钢波纹管组成的气密绝缘系统是一个真空密闭容器。
为了保证气密性，除了在封接式要有严格的操作工艺，还要求材料本身透气性和内部放气量小。
1.1.2 导电系统由定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成。
触头结构大致有三种：圆柱形触头、带有螺旋槽跑弧面的横向磁场触头、纵向磁场触头。
目前采用纵磁场技术，此种灭弧室具有强而稳定的电弧开断能力。
1.1.3 屏蔽系统屏蔽罩是真空灭弧室中不可缺少的元件，并且有围绕触头的主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压用屏蔽罩等多种。
主屏蔽罩的作用是：（1）防止燃弧过程中电弧生成物喷溅到绝缘外壳的内壁，从而降低外壳的绝缘强度。
真空灭弧室结构与原理4
2.4 屏蔽系统
• 作用：
2.4.1 屏蔽和吸收电弧生成物，防止绝缘外壳 的污染。 2..4.2 均衡系统电场分布，提高灭弧室绝缘水 平。 • 要求： 2.4.3 绝缘水平高，耐高温，易于真空去气。
2.5 波纹管
• 作用：
2.5.1 使灭弧室动端电极在一定范围可动。 2.5.2 保持灭弧室内部的高真空环境。 • 要求： 2.5.3 足够长的机械寿命。 2.5.4 耐腐蚀，耐高温。
真空灭弧室结构与原理
一、真空灭弧室结构简介
1.简述 • 利用真空为绝缘介质和熄灭电弧的介质，用于真空开关电器之 中具有交流电流开断能力的电真空器件。也称为真空开关管、 真空泡等。 • 真空灭弧室是高技术产品。是真空电弧与放电理论、电磁场理 论、材料科学、电真空技术的结合和进步的结果。 • 分类。 按功能用途分：断路器用、负荷开关用、接触器用、重合器 用、真空熔断器等。 按电压等级分：低压（<3kv)、中压(3-24kv)、高压(24kv以 上）。 也有按外壳材料、电极类型分类。我公司灭弧室型号充分反 映了灭弧室的分类特征。
三、真空灭弧室主要技术参数
1. 真空灭弧室主要技术参数。 • 额定电流、电压、频率。 • 额定工频短时耐受电压、雷电冲击耐压。 • 额定短路开断电流、短时耐受电流（热稳定电 流）、峰值耐受电流（动稳定电流）。 • 机械寿命、电寿命。 • 自闭力、额定开距下的触头反力。 • 平均分闸速度、平均合闸速度（合闸弹跳）。 • 额定触头压力、额定触头压力下的接触电阻。
真空灭弧室原理
真空灭弧室原理一、引言真空灭弧室是一种用于高压开关设备中的重要装置，其主要作用是在开关操作过程中，有效地灭除电弧并保证电气设备的安全运行。
本文将介绍真空灭弧室的原理和工作过程。
二、真空灭弧室的原理真空灭弧室的原理基于真空状态下电弧无法维持的特性。
在真空中，由于缺乏气体分子进行离子化和电子的再组合，电弧无法持续存在，从而实现了有效的灭弧。
三、真空灭弧室的结构真空灭弧室通常由灭弧室主体、灭弧室触头和灭弧室导电触头等组成。
灭弧室主体是一个密封的容器，内部充满高真空。
灭弧室触头和导电触头则是用于断开和接通电路的关键部件。
四、真空灭弧室的工作过程1. 断开过程：当开关需要断开电路时，灭弧室触头会迅速分离，电流在触点间形成电弧。
在真空环境下，电弧无法得到维持，随着触点间距的增大，电弧被迅速熄灭。
2. 熄灭过程：当电弧熄灭后，灭弧室主体内部的真空环境能够迅速吸收和散热电弧释放的能量，确保电弧不会重新点燃。
同时，灭弧室导电触头会保持导电状态，以确保电路的正常通断。
3. 接通过程：当需要接通电路时，灭弧室触头会迅速闭合，以确保电流能够正常流动。
在闭合过程中，灭弧室的导电触头能够保持稳定的导电状态，确保电路通畅。
五、真空灭弧室的优势相比其他灭弧装置，真空灭弧室具有以下优势：1. 高灭弧能力：真空环境下，电弧能够迅速熄灭，确保电气设备的安全运行。
2. 高绝缘性能：真空灭弧室可以提供较高的绝缘水平，有效预防绝缘击穿。
3. 长寿命：真空灭弧室的主要部件采用高品质材料制造，具有较长的使用寿命。
4. 低维护成本：真空灭弧室无需额外的维护和保养，降低了使用成本。
六、真空灭弧室的应用真空灭弧室广泛应用于高压开关设备中，如变压器、断路器和隔离开关等。
其可靠的灭弧性能和高绝缘水平保证了电气设备的安全运行。
七、总结真空灭弧室利用真空环境下电弧无法维持的原理，通过迅速熄灭电弧保证了电气设备的安全运行。
其优势包括高灭弧能力、高绝缘性能、长寿命和低维护成本。
西高高压真空断路器结构及作用【图】
真空断路器的正面组成结构图
1、开距调整片
16、连接弹簧或电磁操动机构的大轴
真空断路器侧面结构图
2、触头压力弹簧
3、弹簧座
4、接触行程调整螺栓
5、拐臂
6、导向板
7、螺钉
8、导电夹紧固螺栓
9、下支座
10、真空灭弧室
11、真空灭弧室
12、上支座
13、绝缘子固定螺丝
14、绝缘子
15、螺栓
16、连接弹簧或电磁操动机构的大轴
真空断路器的各部分组成元件及作用
（1）支架：安装各功能组件的架体。
（2）真空灭弧室：实现电路的关合与开断功能的熄弧元件。
（3）导电回路：与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道。
（4）传动机构：把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作。
（5）绝缘支撑：绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。
（6）操动机构：断路器合、分间的动力驱动装置。
高压真空断路器内的间接过电流脱扣器的作用
高压真空断路器内的间接过电流脱扣器的作用一、前言高压真空断路器是电力系统中常用的一种保护设备，其具有快速切断电路和隔离故障的能力。
在高压真空断路器内部，间接过电流脱扣器是一个重要的组成部分，其作用是防止因电弧熄灭不彻底而产生的过电流引起设备损坏。
本文将详细介绍间接过电流脱扣器在高压真空断路器中的作用。
二、高压真空断路器的基本结构高压真空断路器由机械部分和电气部分组成。
其中机械部分包括操作机构、触头等；电气部分包括真空灭弧室、脱扣器等。
1. 操作机构：操作机构主要由手动机构和电动机构两部分组成，用于控制开关的合闸和分闸。
2. 触头：触头是连接导体与开关之间的接点，它们通过操作机构控制开合。
3. 真空灭弧室：真空灭弧室是高压真空断路器中最重要的组成部分之一，它通过快速抽取气体来形成低压区域，使电弧在短时间内得以熄灭。
4. 脱扣器：脱扣器是高压真空断路器中的一个重要组成部分，它用于防止因电弧熄灭不彻底而产生的过电流引起设备损坏。
三、间接过电流脱扣器的作用间接过电流脱扣器是高压真空断路器中的一个重要部件，其主要作用是在开关分合闸时，防止因电弧熄灭不彻底而导致的残留电流引起设备损坏。
1. 间接过电流在高压真空断路器中，当开关分合闸时，由于导体之间存在感应耦合和互感作用等原因，在开关分合闸瞬间会产生一个名为“间接过电流”的电流。
这种电流是由于导体之间的感应耦合和互感作用引起的，并且它会在一定时间内持续存在。
如果这种过电流不能得到有效地限制和控制，就会对设备造成严重的损坏。
2. 脱扣器为了解决上述问题，高压真空断路器中采用了脱扣器来限制和控制过电流。
脱扣器通常由几个部分组成，包括限流电感、脱扣电容和节流电阻等。
在开关分合闸时，脱扣器会通过限流电感和节流电阻对过电流进行限制和控制，同时通过脱扣电容来消除过电流的高频成分，并将其逐渐衰减至零。
3. 作用间接过电流脱扣器的作用是在高压真空断路器中起到了关键的作用。
它可以有效地限制和控制过电流，避免设备损坏，同时也保证了开关的正常运行。
灭弧装置的构成
灭弧装置的构成灭弧装置是一种用于控制和消除高压电力系统中产生的电弧现象的设备。
电弧是指电流在两个电极之间发生的放电现象，会导致电力系统的故障和事故。
灭弧装置的构成主要包括灭弧室、灭弧室密封装置、灭弧介质、灭弧室壳体、灭弧室排气装置等。
灭弧室是灭弧装置的核心部件，用于容纳电弧和消耗电弧能量。
灭弧室通常由导电材料制成，具有良好的导电性能和耐高温性能。
灭弧室内部的电弧会在短时间内吸收大量能量，使电弧能量迅速减小，从而达到灭弧的效果。
为了保证灭弧室内的电弧不对外泄漏，灭弧装置还需要配备灭弧室密封装置。
灭弧室密封装置通常由绝缘材料制成，能够有效地隔离灭弧室和外部环境。
该密封装置能够防止灭弧室内的气体泄漏，并保持灭弧室内的高真空状态，以提高灭弧效果。
灭弧介质是灭弧装置的另一个重要组成部分，用于提供灭弧室内的绝缘性能和冷却效果。
常用的灭弧介质有空气、油、SF6等。
空气灭弧介质是最常见的一种，它具有良好的绝缘性能和冷却效果，并且对环境友好。
油灭弧介质具有良好的绝缘性能和自灭弧能力，但需要定期更换。
SF6灭弧介质具有优异的绝缘性能和自灭弧能力，但对环境有一定的污染。
灭弧室壳体是灭弧装置的外部保护结构，通常由金属材料制成，能够有效地防止灭弧室内的电弧和高温气体对外部环境的影响。
灭弧室壳体还具有良好的导热性能，能够快速散热，保持灭弧室内的温度稳定。
为了排除灭弧室内的气体和热量，灭弧装置还需要配备排气装置。
排气装置通常包括排气阀和排气管道，能够将灭弧室内的气体和热量引出，以保持灭弧室内的高真空状态和适宜的温度。
灭弧装置的构成包括灭弧室、灭弧室密封装置、灭弧介质、灭弧室壳体和排气装置等。
这些部件相互协作，能够有效地控制和消除高压电力系统中产生的电弧现象，保障电力系统的正常运行和安全稳定。
在电力系统中广泛应用的灭弧装置，为电力行业的发展和电力设备的安全运行提供了重要保障。
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一、真空灭弧室基本结构
组成真空灭弧室的主要结构件为绝缘外壳、动静盖板、触头、波纹管、屏蔽罩、动静导电杆、导向套等，分别根据相应的功用选用不同的材料，采用真空钎焊工艺将相应的零部件封接成密闭的真空腔室，借助真空优良的绝缘性能与熄弧性能，在切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，
1、结构简图
1—静端盖板2—主屏蔽罩3—动静触头4—波纹管
5—动端盖板6—静导电杆7—绝缘外壳8—动导电杆
2、各个主要零部件的作用
1）绝缘外壳
一般选用Al2O3陶瓷管壳。
Al2O3陶瓷材料具有优异电绝缘性能、较高的机械强度、高温下不易分解与蒸发等一系列优点，即能保证真空灭弧室在生产及运行过程中的气密性又不易损坏。
2）波纹管
波纹管是真空灭弧室中不可缺少的重要元件。
是唯一可动的外壳部分，因此它的作用也称为“动密封”。
既能保证灭弧室的密封，又能借助于它来实现触头的相对运动，波纹管的允许伸缩量决定了所能获得的最大触头开距。
波纹管的材料壁厚仅为0.10——0.16mm，开关在每次合分动作时都会使波纹管的波状薄壁产生一次较大幅度的机械变形。
由于剧裂而频繁的机械变形很容易使波纹管因疲劳而损坏，最终导致灭弧室漏气而报废。
某种程度上，波纹管的疲劳寿命也就决定了真空灭弧室的机械寿命，所以说，整个寿命期间，一定严禁扭伤或划伤波纹管。
波纹管的疲劳寿命还和工作条件的受热温度有关，真空灭弧室在分断大的短路电流后，导电杆的余热传递到波纹管上，使波纹管的温度升高，当温升达到一定程度时，这也会影响波纹管的疲劳强度。
3）触头
真空灭弧室是真空开关的心脏，而触头则是真空灭弧室的心脏，因此触头材料和触头结构等对真空灭弧室的性能影响极大。
①触头材料主要从开断能力、耐受电压能力、抗电腐蚀性、抗熔焊能力、截流
值、含气量等方面来选择。
目前断路器用真空灭弧室的触头材料大都采用铜铬合金，铜与铬各占50%。
②触头结构对灭孤室的开断能力有很大影响。
采用不同结构触头产生的灭弧效
果有所不同的，早期采用简单的圆柱形触头，结构虽简单，但开断能力不能满足断路器的要求，仅能开断10kA以下电流，目前仅有真空负荷开关、高压真空接触器等用真空灭弧室才采用。
目前采用较多的有螺旋糟型结构触头、带斜槽杯状结构触头和杯状纵磁结构触头三种，其中以采用杯状纵磁结构触头为主。
4）主屏蔽罩
主屏蔽罩也称为中间屏蔽罩或冷凝屏蔽罩。
设置在触头周围，应该正对着触头拉开后的燃弧区。
其主要作用是可以阻挡电弧生成物四周喷溅的作用，有助于电弧熄灭后残余等离子体的衰减，防止绝缘外壳受污染。
因而主屏蔽罩对真空灭弧室的弧后介质强度恢复速度和开断能力的提高起到很大作用。
5）动静导电杆
一般来讲，导电系统主要包括动、静导电杆和导电块。
根据机构安装方式不同、静端导电有的靠静导电杆，有的靠导电块。
动静导电杆一端连接触头，另一端伸出管外与机构连接从而实现与电路连接。
6）动静盖板
通过动静盖板与瓷壳进行钎焊，形成密闭的真空腔室。
7）导向套
顾名思义，导向套是对动导电杆的运动起导向作用，尽量保证动作过程中真空灭弧室动静端的同轴度，从而保证动静触头的接触面积。
另外，导向套还可以与动导电杆做防扭设计，以防在装配过程中扭伤波纹管。
二、真空灭弧室的工作原理
真空灭弧室内部真空度出厂标准为＜1.33×10-3Pa，真空寿命为20年。
真空灭弧室的动导电杆与波纹管密封一起，是一可动部件，通过与操动机构连接，在操动机构带动下，可以沿灭弧室轴向运动从而带动灭弧室动触头完成合、分动作。
当动导电杆在操动机构带动下合闸时，动静触头闭合，电源与负载接通。
当动导电杆在操动机构带动下带电分闸时，触头间产生真空电弧。
当真空灭弧室的触头在真空中带电分离时，电接触表面积迅速减小，当动、定触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上，电极间电阻剧烈增大，温度也迅速提高，最后金属桥熔化并蒸发出大量的金属蒸汽，同时形成极高的电场强度，导致剧烈的场致发射和间隙的击穿，产生了真空电弧，真空电弧不是靠电极间气体分子电离来维持的，而是依靠触头材料蒸发所形成的出来金属蒸汽来维持。
当工作电流接近零时，同时触头间距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断，开断结束。
燃弧过程中产生的金属蒸汽被屏蔽罩表面冷凝，释放的少量气体中的一部分被凝聚的金属蒸汽吸收，一部分被灭弧室内的吸气剂吸收，是真空灭弧室一直维持较高的真空度。
如果具有合理的触头结构，可以使电弧均匀分布在触头表面，从而减小电弧
能量和触头的电腐蚀速度，并使真空灭弧室具有较高的弧后介质强度的恢复速度。