TD-40.5/1600A陶瓷真空灭弧室ZN12用真空泡

浙江豫开电力科技有限公司

1真空灭弧室工作原理

1.1电弧

申弧是一种能量集中、温度高、亮度大的气体放申现象，是一种申离的气体质量极轻,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,接通申路,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，而且是在电流自然过零时熄灭

实际上交流电弧未必均能干电流自然过零时熄，有时需经2~3个半店才熄灭。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°。这时，介质强度 uif 不大，恢复电压 uhf 于不久后上升到大于燃弧电压 ub1 时，弧隙击穿，电弧重燃。