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真空斷路器原則和功能的研究范圍
文章出處：本站 發(fā)布時間：2022-07-23 16:49:00 點擊數(shù)：4174
本實用新型的真空開關(guān)在重合式狀態(tài)下，其接地隔離層應(yīng)采用的組合絕緣子。如果在真空斷路器線路上發(fā)生了一般的永久性接地失效，在斷路器姿態(tài)跳閘后，一般的接地設(shè)備不能排除，電氣母線對地的隔離也要在斷路器破裂面上的真空縫隙中進(jìn)行；在不同類型的失效情況下，一對接點間的真空隔離層必須能經(jīng)受不同程度的維修，而不能滲透。關(guān)鍵詞：真空開關(guān)，基本理論，功能1.真空開關(guān)的真空性表達(dá)式：在絕對壓低于大氣密度的情況下，稱之為“真空室”，而在較高的真空狀態(tài)下，房間內(nèi)部的空氣壓降較小。表示真空的公司有三種方式：托輥（也就是汞柱高度）、毫巴（103巴）或者帕（帕斯卡：巴）。通常情況下，在真空磁吹室中的真空要達(dá)到10-4托，也就是磁吹室內(nèi)的氣體壓力只有千分之一 mm汞柱高。
派森法則31x10-2Pa也被轉(zhuǎn)換為 Bassin的基礎(chǔ)法則，它是指在工作時，在氣壓和工作電壓下的氣壓。圖1所示為派森法則的 V形關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，氣體工作壓力的增大或減小會使電極間間隔的絕緣材料的壓縮強度得到改善。由于真空鼓風(fēng)機的內(nèi)腔內(nèi)的真空系數(shù)大于10~4 Torr，因此在密閉的房間里，其分子的自由移動距離僅有103 mm，在這種情況下，發(fā)生碰撞的可能性幾乎為0。這樣就很難發(fā)生碰撞擴散，造成了真空縫隙的滲透。派森的 V形曲線是由實驗得出的，即在一個均勻的靜電場處，它的空隙擊破電壓 Uj表示為：**** Uj= KLa***L-間隔間隔；***a-空隙指標(biāo)（在5 mm的空隙 a等于1，大于5 mm時， a=0）。5)由派森的 V形相關(guān)關(guān)系可以看到，在真空度為103 Torr的情況下，在臨界點附近的圖形逐漸平坦，且其擊穿電壓幾乎不發(fā)生改變。在真空和空隙間隔相等的情況下，開關(guān)的擊破電壓會隨著開關(guān)的金屬電極的不同而不同。
結(jié)果表明，在高溫下，合金的耐熱性能越好，熔點越大，其擊破壓力越大。真空開關(guān)的失效機理：如上文所述，在真空鼓風(fēng)機的內(nèi)部，由于氣體分子的自由運動分布較大，因此，在直流電流的影響下，真空隙可以通過電流穿過，從而達(dá)到穿透的目的，因此，有一種解釋，即電場發(fā)射會導(dǎo)致穿透性，而微粒會導(dǎo)致滲入，而微充放電則會引起穿透性。場致發(fā)射理論可能會造成真空縫隙的滲透性：靜電能量集中，在電級外經(jīng)濟體的凸起部位，電子設(shè)備發(fā)射或蒸發(fā)，撞擊陽極氧化加熱，一部分加熱，然后又放出正電荷或水蒸氣，第二個原子和共價鍵撞擊負(fù)極，形成第二個發(fā)射，最后形成一個缺口。
(1)由負(fù)極致入；在較大的靜電場中，電極上的凸起部分因場發(fā)射電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)而變得較高。在溫度降至零時，凸起部分融化，造成水蒸氣的滲透。(2)因陰極陽極輻射而造成的滲入：因陰極陽極陽極的陽極化所導(dǎo)致的部分熱融化和水蒸氣而造成的空隙滲透。影響滲入的因素與電場的抬高指標(biāo)和間隔距離相關(guān)。4.微粒導(dǎo)致滲入：假定微小顆粒粘附于電層的平面上，受到靜電磁場的影響而下降，并使其加快。當(dāng)該小顆粒與其正面的電能團(tuán)碰撞時，因受力灼傷而融化，造成水蒸氣和滲入。
5.微型充放電引起的真空縫隙滲透：由于電極的表面污染，會引起微小的充放電。微充-放電是一種具有較低的自抑性電流，它的全充電和釋放為3107 c，其持續(xù)的持續(xù)時間為50毫秒到數(shù)毫秒，并且典型地在大于1毫米的空隙處進(jìn)行充放電。通過對真空縫隙滲透機理的分析，說明了真空開關(guān)的真品原料及電極的表面狀況對其影響很大。
真空間絕熱材料的承載性能取決于以前的分合開關(guān)的工作狀態(tài)。西班牙麥哲倫公司的技術(shù)人員在參加機械裝置的學(xué)術(shù)討論會時，對分重合閘的各種工況進(jìn)行了分析：試驗對象為24 KV斷路器，銅鉻斷路器，額定斷電流16 KA，額定電壓630 A，斷路器間距15.8毫米，斷路器吸氣速率1.1米/秒。
派森法則31x10-2Pa也被轉(zhuǎn)換為 Bassin的基礎(chǔ)法則，它是指在工作時，在氣壓和工作電壓下的氣壓。圖1所示為派森法則的 V形關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，氣體工作壓力的增大或減小會使電極間間隔的絕緣材料的壓縮強度得到改善。由于真空鼓風(fēng)機的內(nèi)腔內(nèi)的真空系數(shù)大于10~4 Torr，因此在密閉的房間里，其分子的自由移動距離僅有103 mm，在這種情況下，發(fā)生碰撞的可能性幾乎為0。這樣就很難發(fā)生碰撞擴散，造成了真空縫隙的滲透。派森的 V形曲線是由實驗得出的，即在一個均勻的靜電場處，它的空隙擊破電壓 Uj表示為：**** Uj= KLa***L-間隔間隔；***a-空隙指標(biāo)（在5 mm的空隙 a等于1，大于5 mm時， a=0）。5)由派森的 V形相關(guān)關(guān)系可以看到，在真空度為103 Torr的情況下，在臨界點附近的圖形逐漸平坦，且其擊穿電壓幾乎不發(fā)生改變。在真空和空隙間隔相等的情況下，開關(guān)的擊破電壓會隨著開關(guān)的金屬電極的不同而不同。
結(jié)果表明，在高溫下，合金的耐熱性能越好，熔點越大，其擊破壓力越大。真空開關(guān)的失效機理：如上文所述，在真空鼓風(fēng)機的內(nèi)部，由于氣體分子的自由運動分布較大，因此，在直流電流的影響下，真空隙可以通過電流穿過，從而達(dá)到穿透的目的，因此，有一種解釋，即電場發(fā)射會導(dǎo)致穿透性，而微粒會導(dǎo)致滲入，而微充放電則會引起穿透性。場致發(fā)射理論可能會造成真空縫隙的滲透性：靜電能量集中，在電級外經(jīng)濟體的凸起部位，電子設(shè)備發(fā)射或蒸發(fā)，撞擊陽極氧化加熱，一部分加熱，然后又放出正電荷或水蒸氣，第二個原子和共價鍵撞擊負(fù)極，形成第二個發(fā)射，最后形成一個缺口。
(1)由負(fù)極致入；在較大的靜電場中，電極上的凸起部分因場發(fā)射電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)而變得較高。在溫度降至零時，凸起部分融化，造成水蒸氣的滲透。(2)因陰極陽極輻射而造成的滲入：因陰極陽極陽極的陽極化所導(dǎo)致的部分熱融化和水蒸氣而造成的空隙滲透。影響滲入的因素與電場的抬高指標(biāo)和間隔距離相關(guān)。4.微粒導(dǎo)致滲入：假定微小顆粒粘附于電層的平面上，受到靜電磁場的影響而下降，并使其加快。當(dāng)該小顆粒與其正面的電能團(tuán)碰撞時，因受力灼傷而融化，造成水蒸氣和滲入。
5.微型充放電引起的真空縫隙滲透：由于電極的表面污染，會引起微小的充放電。微充-放電是一種具有較低的自抑性電流，它的全充電和釋放為3107 c，其持續(xù)的持續(xù)時間為50毫秒到數(shù)毫秒，并且典型地在大于1毫米的空隙處進(jìn)行充放電。通過對真空縫隙滲透機理的分析，說明了真空開關(guān)的真品原料及電極的表面狀況對其影響很大。
真空間絕熱材料的承載性能取決于以前的分合開關(guān)的工作狀態(tài)。西班牙麥哲倫公司的技術(shù)人員在參加機械裝置的學(xué)術(shù)討論會時，對分重合閘的各種工況進(jìn)行了分析：試驗對象為24 KV斷路器，銅鉻斷路器，額定斷電流16 KA，額定電壓630 A，斷路器間距15.8毫米，斷路器吸氣速率1.1米/秒。
