空间隙的电击穿有两方面因素:一是场发射,一是微粒撞击。对于小间隙场致发射作用较大,大间隙中微粒撞击可能性较多。1).场致发射--经过机械磨光和洗净的电极两面,微观上仍然存在凹凸不平,存在许多微米级的尖峰**物,尖峰处的局部电场可能增加上百倍,会发射电子流。如果电极表面有杂质或氧化物存在,电极表面的逸出功会降低,场致发射更易产生。尖峰发射的电子流虽不大,但因其面积小,电流密度却很大,会使局部发热,不仅电子发射增强,还可能产生蒸发、熔化,释放出金属蒸气,金属原子又与发射电子碰撞造成游离,出现击穿。2).微粒撞击--电极表面总是存在一些金属微粒,微粒在电场作用下携带电荷离开电极,加速撞击对方电极,由动能转为热能,引起局部加热、汽化,释放大量金属蒸气,形成金属云,导致间隙击穿。6、灭弧原理:真空电弧是依靠电极不断地产生金属蒸汽来维持的,因此,要熄灭真空电弧的一方只有将电弧电流减小到一定程度,不足以维持电弧的时候才有可能将其熄灭。在交流情况下,真空电弧电流有一个过零的时刻,这就给出了熄弧的条件;在直流情况下,必须设置一个电力转向装置,使直流真空电弧有一个过零的机会,以创造一个同样的熄弧条件。6.1灭弧方法和电极触头的选择真空灭弧室切断交流真空电弧成功与否,与触头之间弧区过零前的金属蒸汽浓度密切有关,金属蒸汽来自电极触头的热斑点,热斑点和金属蒸汽都随着电弧电流瞬时值的增减而变化。电弧电流过零点**小段时间里,触头间金属蒸汽降低的速度取决于斑点的冷却时间常数。对于扩散型电弧,它只有阴极斑点而无阳极斑点,各支弧均布于触头表面上且处于移动状态,所以热斑点熔区的面积小,深度浅,热惯性小,其冷却时间常数仅有数微秒,有足够的时间让阴极斑点冷却,使金属蒸汽浓度足够的低,同时金属蒸汽因温差、浓度差和压力差的作用*向孤区外扩散,电弧不能维持而熄灭。对于收缩型电弧,则这些熄弧条件比扩散型电弧差劣许多。在开断10KA及以上的短路电流时,先后开发了横向磁场触头和纵向磁场触头。6.1.1横向磁场灭弧原理横向磁场触头的工作原理是利用触头本身在开断电流时产生的横向磁场驱使真空电弧不断在触头表面运动,以防止触头表面严重熔化。螺旋槽触头在分断很大电流时,具有相当高的介质恢复速度。采用螺旋槽型触头就有横向磁场灭弧的特性。6.1.2纵向磁场熄弧原理采用纵向磁场提高真空开关的分断能力与采用横向磁场的情况截然不同,纵向磁场的加入可以提高由扩散性电弧转变到收缩型电弧的转换电流值。实验表明,在足够的纵向磁场下,大电流真空电弧仍具有扩散性真空电弧的基本特征,电弧斑点在电极触头表面均匀分布,触头表面不会产生局部严重熔化,并具有电弧电压低,电弧能量小的优良特征,这对于弧后强度恢复,提高分断能力是十分有益的。目前,大容量的真空灭弧室多采用纵磁场触头,这是因为纵磁场触头具有电磨损小,使用寿命长和分断能力大等优点。带斜槽的杯状触头兼有横向磁场和和纵向磁场的特性,可以较好地灭弧。同时为了保证杯状触头具有抗熔焊能力,在触头端部焊有一定抗熔焊能力的铜铬合金材料,也可装置不熔融或截流水平低的电极触头。以达到更好的灭弧效果。7、真空灭弧室的寿命真空灭弧室是一种电真空器件,其寿命包括四个方面,如有一项达到寿命终结,则该灭弧室即报废而需更换。1)触头导电系统机械强度寿命。2)波纹管疲劳寿命:波纹管的作用是维持内腔的真空度,在多次操作过程中材料疲劳破裂导致漏气是波纹管失效的主要原因。3)内腔的真空度寿命:真空度寿命是指灭弧室自制成之日起,经运输、存放、安装、使用等时间,其内腔真空度逐渐低到较低允许真空度的时间间隔。4)电寿命:衡量触头材料的耐腐蚀能力,即额定短路电流开断次数之能力,就称为电寿命,以开断次数表示。8、真空灭弧室过电压保护真空间隙具有较高的介质恢复速度,有良好的媳弧能力等特点同时也可能带来对电力系统绝缘造成危害的各种过电压。为抑制过电压的产生,避免造成危害,我们可以一方面从真空灭弧室使用材料选择和技术设计着手,另一方面通过加装限压保护装置来达到目的。具体办法有:1)研究和制造低截流水平的触头材料。2)研制低重燃率的真空开关管,如提高内腔洁净度,适当地进行电压老练和电流老练。3)断路器合闸尽量做到无弹跳。如有弹跳,时间不应长于2ms。4)在感性负载端上并联电容器,这样可以降低波阻抗从而降低截流过电压,不仅降低过电压峰值,还能减缓过电压的*陡度。5)负载端上并联RC吸收回路,其中C的作用如上述的并联电容,R则用于高频振荡中的能量消耗。安装无间隙氧化锌避雷器,用以限制过电压的幅值。真空断路器的维护对真空断路器应该每年进行一次停电检查维护,以保证正常运行。检查应做好如下方面的工作:
a)对管子进行断口工频耐压试验,测试真空度并记录在册。 b)对绝缘件进行工频耐压试验。 c)测试断路器的开距、接触行程和机械特性,并记录在册。 d)对各连接件的可调整处的连接螺栓、螺母等应检查是否有松动,特别是辅助开关拐臂处的连接小螺钉,真空管动导电杆连接的锁紧螺母等。 e)对各转动关节处应检查各种卡簧,销子等是否松脱;并对各转动、滑动部分加润滑油膏。 f)对使用在电流大于1 600 A以上的真空断路器,应对每较作直流电阻测试并记录在册。 g)如需更换管子应按产品说明书的要求进行,更换后应进行机械特性的测试和耐压试验。 h)年检后和投运前应连续空载操作8~10次,一切正常方可投运。,真空灭弧室(30.)被固定在上支架(20.).电弧室(33.)安装在两个陶瓷绝缘子(32.)之间.静触片(31.)被直接连接在柜上.动触片(36.)被安装固定在导轨(35.)中的接线端子螺栓(36.1)上.金属波纹管形成到灭弧室的真空密封连接. 基本型号的真空断路器包括:带**械和电气反转的电气操作机械(储能电动机)(M1)合闸线圈(Y9)脱扣分路(Y1)64头带金属孔眼套筒的低压插塞式连接器(X0)辅助开关,6常开+6常闭(S1)"合闸线圈储能"信号的位置开关(S41,S42)断路器分闸信号,信号复位开关(S6,S7)操作次数计数器防止误合闸的闭锁每个3AH3真空断路器也可以装有下面一些设备:接线板(X0)扩展的辅助开关,12常开+12常闭(S1)脱扣分路3AX1101(Y2)电流互感器操作脱扣3AX1102(Y4,Y5)电流互感器操作脱扣3AX1104(0.1WS)(Y6)低电压脱扣3AX1103(Y7)手动电气合闸机械闭锁除标准的脱扣分路外,3AH3真空断路器也可以较多安装两个3AX11型脱扣分路.安装在配电柜或手车上安装3AH3真空断路器是敞开的,可以看到"合闸弹簧脱扣"指示.在安装3AH3真空断路器之前,先移走运输设备(制动器和定位器).根据提供的图纸,面向松开的相间隔板安装.在将3AH3真空断路器安装进柜中或手车上之前,检查它的额定铭牌数据(避免混乱),比较指明的额定电压与可供的电源电压.在带有低电压脱扣(Y7)3AX1103的真空断路器上,榔头的制动螺钉必须由位置A移到位置B(见真空断路器机械柜[60.]中的注意卡).在柱状板(15.)和机械柜(60.)上共有14个安装孔适应各种各样的型号断路器的安装(图3/1).对于额定短路开断电流≥50KA的真空断路器的安装,我们推荐仅使用