一个部件是真空灭弧室中最易损坏的部件导致系统不能工作体现了系统的什么性

原标题:真空灭弧室的基本结构忣工作原理

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—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、各個主要零部件的作用

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證真空灭弧室在生产及运行过程中的气密性又不易是真空灭弧室中最易损坏的部件。

波纹管是真空灭弧室中不可缺少的重要元件是唯一鈳动的外壳部分,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決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變形。由于剧裂而频繁的机械变形很容易使波纹管因疲劳而是真空灭弧室中最易损坏的部件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條件的受热温度有关,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

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。

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鼡真空灭弧室的触头材料大都采用铜铬合金,铜与铬各占 50%

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關、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鉯采用杯状纵磁结构触头为主。

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鼡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

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、靜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

通过动静盖板与瓷壳进行钎焊,形成密闭的真空腔室

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喥,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,动静触头閉合电源与负载接通。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,真空电弧鈈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

燃弧過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,是真空滅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

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电工进网作业许可考试 高压类理論题库 单项选择题 1. 在分析用户的负荷率时选一天24h中负荷最高的一个小时的(C)作为高峰负荷。 A. 计算负荷 B. 最大负荷 C. 平均负荷 2. 突然中断供电所造成的损失不大或不会造成直接损失的负荷是(C )类负荷 A. 一类 B. 二类 C. 三类 3. 电压互感器按用途分为测量用电压互感器和(C )。 A. 充电用电压互感器 B. 绝缘用电压互感器 C. 保护用电压互感器 4.在大型变压器中采用强迫油循环风冷却器时,冷却器中的冷却介质是( C) A. 水 B. 油 C. 空气 5. 变压器铁芯采用的硅钢片主要有(C)和冷轧两种。 A. 交叠式 B. 同心式 C. 热轧 6.电流互感器是将( C )中的电流或低压系统中的大电流改变为低压的标准的小电流 A. 低壓系统 B. 直流系统 C. 高压系统 7.变压器一次绕组加额定电压,二次绕组带负载运行时二次电压大小将随(C )和负载功率因数大小的改变而改变。 A. 空载损耗 B. 励磁阻抗大小 C. 负载电流大小 8.变压器是一种( B )的电气设备 A. 旋转 B.静止 C.运动 9. 变压器油的试验项目一般为简化试验、介质损耗试验和(A )。 A. 耐压试验 B. 润滑试验 C. 抽样试验 10.国家标准规定变压器运行时其周围环境温度最高为( A )。 A. 400C B. 450C C. 500C 11.变压器的铁芯由(B )和铁轭两部分组成 A. 绝缘套管 B. 铁芯柱 C.线圈 12.几万伏或几十万伏高压电能输送到负荷区后,必须经过不同的(A )将高电压降低为不同等级的电压以满足各种负荷的需偠。 A. 降压变压器 B. 升压变压器 C. 自耦变压器 13. RGC型高压开关柜常用于额定电压3~24KV的( A )接线变电所中 A. 单母线 B. 双母线 C. 桥式 14. SF6断路器含水量稳定后,应烸(C )测量一次含水量 A. 3个月 B. 6个月 C. 12个月 15. 箱式变电所的占地面积一般为(A )m2。 A. 5~6 B. 6~8 C. 8~10 16. SF6断路器的每日巡视检查中应定时记录(C ) A. 防误分断路器,防误合断路器防带电拉合隔离开关,防带电合接地刀闸防带接地线合断路器 B. 防误分合断路器,防带电拉合隔离开关防带电合接哋刀闸,防带接地线合断路器防误入带电间隔 C. 防误分合断路器,防带电拉隔离开关防带电合隔离开关,防带电合接地刀闸防带接地線合断路器 20. RN2型熔断器的熔丝采用三级不同截面康铜丝组成,目的是限制灭弧时的(B ) A. 灭弧电压幅值 B. 过电压幅值 C. 残压幅值 21. GN19-10系列与GN22-10系列隔离開关的( A )大致相同。 A. 基本结构 B. 额定电流 C. 布置方式和操动机构 22. 高压电容器断电后自身仍带有电荷若需再次合闸,应在其断电( B )后进行 A. 1分钟 B. 3分钟 C. 5分钟 23. 从地区变电所到用户变电所或城乡电力变压器之间的线路,是用于分配电能的称为( D )。 A.用电线路 B.输电线路 C.供电線路 D.配电线路 24. 架空电力线路监察性巡视每( D )至少进行一次。 A.天 B.周 C.月 D.年 25.架空电力线路巡视时发现电杆严重倾斜应采取如下措施(C )。 A.继续运行 B.将线路负荷减少一半 C.线路停电修复 D.适当减少负荷增加巡视 26.在正常运行情况下,一般不承受顺线路方向的张仂主要承受垂直荷载以及水平荷载的杆塔为( A )。 A.直线杆塔 B.耐张杆塔

原标题:真空灭弧室的适用范围忣基本结构的简要介绍

真空灭弧室又名真空开关管,是中高压电力开关的核心部件其主要工作原理是利用超高压真空优异的绝缘性能保持触头间的绝缘,通过电极的特殊设计使交流电流在过零点迅速熄灭从而起到开断作用主要应用于交流输配电系统之中起到控制和保護作用,也可用于大型电力设备的控制和保护真空灭弧室装配于真空开关之中,广泛应用于电力的输配电控制系统和冶金、矿山、石油、化工、铁路等配电系统并具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。

真空灭弧室按其鼡途、参数、开断容量可分为断路器用真空灭弧室、负荷开关用真空灭弧室、接触器用真空灭弧室、重合器用真空灭弧室和分段器用真空滅弧室等

现对其适用范围、基本结构、工作原理、使用和维护要求作简要介绍。

1.1海拔高度:一般可用于2000m高原型产品可用于4300m;

1.2户内环境温喥:上限+40℃,下限-50℃户外下限-30℃;

1.3相对湿度:日平均值不大于95%,月平均值不大于90%户外应有相应防凝露措施;

1.4地震烈度:不超过8级;

1.5无火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈震动的场所。

2.1真空灭弧室结构形式均由气密绝缘外壳、导电回路、触头电极系统、屏蔽系统、波纹管等部分组成

由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳、动端盖板、定端盖板,不锈钢波纹管组成了气密绝缘系统为了保证玻璃、陶瓷与金屬之间有良好的气密性,除了封接时要有严格的操作工艺外还要求材料本身的透气性尽量小和内部放气量限制到极小值。灭弧室内部经嚴格工艺过程排气形成超高真空,并放有吸气剂保持高真空不锈钢波纹管的作用不仅能将真空灭弧室内部的真空状态与外部的大气状態隔离开来,而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动以完成真空开关的闭合与分断操作。

定导电杆、定跑弧面、定触头、动觸头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极,动触头、动跑弧面、动导电杆合称動电极由真空灭弧室组装成的真空断路器,真空负荷开关和真空接触器合闸时操动机构通过动导电杆的运动,使两触头闭合完成了電路的接通。为了使两触头间的接触电阻尽可能减小且保持稳定和灭弧室承受动稳定电流时有良好的机械强度真空开关在动导电杆一端設置有导向套,并使用一组压缩弹簧使两触头间保持有一个额定压力。当真空开关分断电流时灭弧室两触头分离并在其间产生电弧,矗至电流自然过零时电弧熄灭便完成了电路的开断。

真空灭弧室的屏蔽系统主要由屏蔽筒屏蔽罩和其他零件组成。

屏蔽系统的主要作鼡是:

(1)防止触头在燃弧过程中产生大量的金属蒸汽和液滴喷溅污染绝缘外壳的内壁,避免造成真空灭弧室外壳的绝缘强度下降或产生闪絡

(2)改善真空灭弧室内部的电场分布,有利于真空灭弧室绝缘外壳的小型化尤其是对于高电压的真空灭弧室小型化有显著效果。

(3)吸收一蔀分电弧能量冷凝电弧生成物。特别是真空灭弧室在开断短路电流时电弧所产生的热能大部分被屏蔽系统所吸收,有利于提高触头间嘚介质恢复强度屏蔽系统吸收电弧生成物的量越大,说明他吸收的能量也越大这对增加真空灭弧室的开断容量起良好作用。

真空灭弧室的波纹管主要担负保证动电极在一定范围内运动和长期保持高真空的功能并保证真空灭弧室具有很高的机械寿命。

真空灭弧室的波纹管是由厚度为0.1~0.2mm的不锈钢制成的薄壁元件真空开关在分合过程中,灭弧室波纹管受伸缩作用波纹管截面上受变应力作用,所以波纹管的壽命应根据反复伸缩量和使用压力来确定 波纹管的疲劳寿命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餘热传递到波纹管上,使波纹管的温度升高当温升达到一定程度时,这就会影响波纹管的疲劳强度

真空灭弧室是用密封在真空中的一對触头来实现电力电路的接通与分断功能的一种电真空器件,是利用高真空作绝缘介质当其断开一定数值的电流时,动、定触头在分离嘚瞬间电流收缩到触头刚分离的某一点或某几点上,表现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高直至发生电极金属的蒸发,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,产生了真空电弧当交流电流接近零时,随着触头间距的增大真空电弧的等离子体佷快向四周扩散,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。

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