真空灭弧室地基本结构及工作原理

1、、真空火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、结构简图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、各个主要零部件的作用1）绝缘外壳一般选用AI2Q陶瓷管壳。AI2Q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，即能保证真空灭弧室在生产及运行过 程中的气密性又不易损坏。2

2、）波纹管波纹管是真空灭弧室中不可缺少的重要元件。是唯一可动的外壳部分，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决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变形。由于剧裂而频繁的机械变形很容易 使波纹管因疲劳而损坏，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，导电杆的余

3、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。3）触头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。目前断路器用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关、高 压真空接触器等用真空灭

4、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， 其中以采用杯状纵磁结构触 头为主。4）主屏蔽罩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。其主要作用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。5）动静导电杆一般来讲，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、静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。

5、6）动静盖板通过动静盖板与瓷壳进行钎焊，形成密闭的真空腔室。7）导向套顾名思义，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度，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V 1.33 xiO-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，动静触头闭合，电源与负载接通。当 动导电杆在操动机构带

6、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 电弧不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。燃弧过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