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按外殼分:玻璃真空滅弧室、陶瓷真空滅弧室。

按用途分:斷路器用真空滅弧室、負(fù)荷開關(guān)用真空滅弧室、接觸器用真空滅弧室、重合器真空滅弧室、分段器用真空滅弧室及其它特殊用途真空滅弧室。

主要由氣密絕緣外殼、導(dǎo)電回路、屏蔽系統(tǒng)、觸頭、波紋管等部分組成陶瓷外殼真空滅弧室。

氣密絕緣系統(tǒng)

由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外殼、動(dòng)端蓋板、定端蓋板,不銹鋼波紋管組成了氣密絕緣系統(tǒng)。為了保證玻璃、陶瓷與金屬之間有良好的氣密漿兇乎性,除了封接時(shí)要有嚴(yán)格的操作工藝外,還要求材料本身的透氣性盡量小和內(nèi)部放氣量限制到極小值。不銹鋼波紋管的作用不僅能將真空滅弧室內(nèi)部的真空狀態(tài)與外部的大氣狀態(tài)隔離開來,而且能使動(dòng)觸頭連同動(dòng)導(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),以完成真空開關(guān)的閉合與分?jǐn)嗖僮鳌?/P>

導(dǎo)電系統(tǒng)

定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。其中定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極,動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿合稱動(dòng)電極,由真空滅弧戲拘婆室組裝成的真空斷路器,真空負(fù)荷開關(guān)和真空接觸器合閘時(shí),操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng),使兩觸頭閉合,完成了電路的接通。為了使兩觸頭間的接觸電阻盡可能減小且保持穩(wěn)定和滅弧室承受永嬸備動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)有良好的機(jī)械強(qiáng)度,真空開關(guān)在動(dòng)導(dǎo)電桿一端設(shè)置有導(dǎo)向酷諒謎恥套,并使用一組壓縮彈簧,使兩觸頭間保持有一個(gè)額定壓力。當(dāng)真空開關(guān)分?jǐn)嚯娏鲿r(shí),滅弧室兩觸頭分離并在其間產(chǎn)生電弧,直至電流自然過零時(shí)電弧熄滅,便完成了電路的開斷。

屏蔽系統(tǒng)

真空滅弧室的屏蔽系統(tǒng)主要由屏蔽筒,屏蔽罩和其他零件組成。

屏蔽系統(tǒng)的主要作用是:

1、防止觸頭在燃弧過程中產(chǎn)生大量的金屬蒸汽和液滴噴濺,污染絕緣外殼的內(nèi)壁,避免造成真空滅弧室外殼的絕緣強(qiáng)度下降或產(chǎn)生閃絡(luò)。

2、改善真空滅弧室內(nèi)部的電場(chǎng)分布,有利于真空滅弧室絕緣外殼的小型化,尤其是對(duì)于高電壓的真空滅弧室小型化有顯著效果。

3、吸收一部分電弧能量,冷凝電弧生成物。特別是真空滅弧室在開斷短路電流時(shí),電弧所產(chǎn)生的熱能大部分被屏蔽系統(tǒng)所吸收,有利于提高觸頭間的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度。屏蔽系統(tǒng)吸收電弧生成物的量越大,說明他吸收的能量也越大,這對(duì)增加真空滅弧室的開斷容量起良好作用。

觸頭系統(tǒng)

觸頭是產(chǎn)生電弧、熄滅電弧的部位,對(duì)材料和結(jié)構(gòu)的要求都比較高。

1、對(duì)觸頭材料有以下要求:

①高開斷能力。要求材料本身的導(dǎo)電率大,熱傳導(dǎo)系數(shù)小,熱容量大,熱電子發(fā)射能力低。

②高擊穿電壓。擊穿電壓高,介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度就高,對(duì)滅弧有利。

③高的抗電腐蝕性。即經(jīng)得起電弧的燒蝕,金屬蒸發(fā)量少。

④抗熔焊能力。

⑤低截流電流值,兵想厚付希望在2.5A以下。

⑥低含氣量。其中低含氣量是對(duì)所有真空滅弧室內(nèi)部所使用材料的要求。特別是銅材,必須要求低含氣量的特殊工藝處理的無氧銅。而焊料等則采用白銀、銅的合金。

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%。在上、下觸頭的對(duì)接面上各焊上一塊銅鉻合金片,一般厚度各為3mm。其余部分稱為觸頭座,用無氧銅制造即可。

2、觸頭結(jié)構(gòu)

觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅孤室的開斷能力有很大影響。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,但開斷能力不能滿足斷路器的要求,僅能開斷10kA以下電流,并且僅有真空負(fù)荷開關(guān)、高壓真空接觸器等用真空開關(guān)管才采用。常采用的有螺旋糟型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種,其中以采用縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。

波紋管

真空滅弧室的波紋管主要擔(dān)負(fù)保證動(dòng)電極在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期保持高真空的功能,并保證真空滅弧室具有很龍頁拔高的機(jī)械壽命。

真空滅弧室的波紋管是由厚度為0.1~0.2mm的不銹鋼制成的薄壁元件。真空開關(guān)在分合過程中,滅弧室波紋管受伸縮作用,波紋管截面上受變應(yīng)力作用,所以波紋管的壽命應(yīng)根據(jù)反復(fù)伸縮量和使用壓力來確定。

波紋管的疲勞壽命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?導(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),這就會(huì)影響波紋管的疲勞強(qiáng)度。

真空泡內(nèi)的真空滅弧室是利用高真空工作絕緣滅弧介質(zhì),靠密封在真空中的一對(duì)觸頭來實(shí)現(xiàn)電力電路的通斷功能的一種電真空器件。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時(shí),動(dòng)靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛堡精分離的 一點(diǎn)上,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā), 同時(shí)形成極高的電場(chǎng)強(qiáng)度,導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧,當(dāng)工頻電流接近零時(shí),同時(shí)也是觸頭開距的增大, 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)唷Ｓ捎谟|頭的特殊構(gòu)造, 燃弧期間觸頭間隙會(huì)產(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)可使電弧均勻分布在觸頭表面,維持低的電弧電壓, 從而使真空滅弧室具有較高弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度,小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣, 就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽命。

排氣臺(tái)工藝

是指將真空滅弧室的零件通過釬焊及氬弧焊等工藝制成為待排氣的整管,再連接到排氣臺(tái)進(jìn)行抽真空及烘烤除氣,最后進(jìn)行冷夾封口的過程。此工藝,過程復(fù)雜、路線長(zhǎng),一般有9道工序。因而效率低且對(duì)真空滅弧室零件的污染環(huán)節(jié)多。而且,按此工藝生產(chǎn)的真空滅弧室烘烤溫度低(450℃左右),因而除氣不徹底。

一次封排工藝

是指將真空滅弧室各零件先釬焊成幾個(gè)部件,再將幾個(gè)部件組裝成真空滅弧室整件,然后再在真空爐中完成排氣、烘烤去氣及釬焊封口的過程。此工藝,過程較簡(jiǎn)單,一般有7道工序,因而效率較高且人為污染也較少。此外,按此工藝生產(chǎn)的真空滅弧室烘烤溫度高(800℃~900℃),因而排氣徹底。

完全一次封排工藝

是指將真空滅弧室所有零件直接組裝成整件,然后在真空爐中一次完成排氣、烘烤、釬焊封口的過程。此工藝,過程最簡(jiǎn)單,一般僅有5道工序,人為環(huán)節(jié)最少,過程質(zhì)量最穩(wěn)定,但對(duì)封排設(shè)備的要求很高。