第八章真空斷路器

1、1第八章第八章 真空斷路器真空斷路器 教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：真空斷路器真空斷路器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 8.1 8.1 概述概述 8.2 8.2 真空絕緣及其破壞機(jī)理真空絕緣及其破壞機(jī)理 8.3 8.3 真空電弧的基本特性真空電弧的基本特性 8.4 8.4 觸頭結(jié)構(gòu)與材料觸頭結(jié)構(gòu)與材料 8.5 8.5 真空中的開斷真空中的開斷2 8.1 8.1 概述概述 1.1.耐電壓強(qiáng)度高耐電壓強(qiáng)度高 開斷能力大開斷能力大 2.2.環(huán)境要求低環(huán)境要求低密封性密封性 3.3.體積小重量輕體積小重量輕 4.4.壽命長壽命長. . 5.5.噪音小噪音小 6.6.可靠性高可靠性高 3真空斷路器真空斷路器 4真空斷路器真空斷路器 總

2、提結(jié)構(gòu)58.2 8.2 真空絕緣及其破壞機(jī)理真空絕緣及其破壞機(jī)理 10107 7V/com 10V/com 106-6-10104 4V/com V/com 擊穿擊穿絕緣損壞絕緣損壞1.1.場致發(fā)射場致發(fā)射2.2.粒子交換粒子交換3.3.微放電微放電68.2.1 8.2.1 場致發(fā)射和擊穿過程場致發(fā)射和擊穿過程微觀不光滑微觀不光滑預(yù)擊穿電流預(yù)擊穿電流熔化蒸發(fā)熔化蒸發(fā)全部間隙擊穿全部間隙擊穿陰極加熱擊穿陰極加熱擊穿陽極加熱擊穿陽極加熱擊穿-場致發(fā)射電子場致發(fā)射電子78.2.28.2.2微粒子遷移引起的微粒子遷移引起的擊穿擊穿 微粒微粒 0.1-100um范德華力范德華力 金屬塵埃金屬塵埃 電子發(fā)

3、射電子發(fā)射熱不穩(wěn)定熱不穩(wěn)定-微粒微粒 大電流燃弧大電流燃弧以熔滴噴射以熔滴噴射金屬顆粒金屬顆粒 -二次微粒二次微粒 微粒在電場作用下對(duì)電極撞擊微粒在電場作用下對(duì)電極撞擊動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化熱能化熱能-熔化熔化蒸發(fā)蒸發(fā)-金屬金屬蒸氣蒸氣U=K.d88.2.3微放電引發(fā)的微放電引發(fā)的擊穿擊穿( (粒子交換過程粒子交換過程) )電子電子 正離子正離子 負(fù)離子負(fù)離子 碰撞產(chǎn)生二代二次碰撞產(chǎn)生二代二次粒子粒子 (氣體淬發(fā)氣體淬發(fā))8.2.4真空真空擊穿的捅計(jì)特性擊穿的捅計(jì)特性擊穿弱點(diǎn)擊穿弱點(diǎn)引發(fā)各種擊穿總稱引發(fā)各種擊穿總稱WeibullWeibullF(S,X)=1-exp(-F(S,X)=1-exp(-S(

4、X-XS(X-X0 0) )m m) xx) xx0 0F(S,X)=0 xxF(S,X)=0 xx0 098.2.58.2.5引響真空擊穿的因素引響真空擊穿的因素 8.2.5.18.2.5.1電極幾何形狀和大小電極幾何形狀和大小 8.2.5.28.2.5.2電極間隙大小電極間隙大小 8.2.5.38.2.5.3電極材料電極材料 8.2.5.48.2.5.4真空度真空度 8.2.5.58.2.5.5老煉度老煉度 8.2.68.2.6真空中沿固體絕緣表面的閃絡(luò)真空中沿固體絕緣表面的閃絡(luò)108.3 8.3 真空電弧的基本特性真空電弧的基本特性 8.3.18.3.1真空電弧的真空電弧的 三種三種:

5、:擊穿引弧擊穿引弧, ,觸發(fā)引弧觸發(fā)引弧, ,拉弧拉弧118.3.28.3.2真空電弧的型態(tài)真空電弧的型態(tài) 8.3.2.1 8.3.2.1 擴(kuò)散型擴(kuò)散型真空電弧真空電弧 8.3.2.2 8.3.2.2 集聚型集聚型真空電弧真空電弧128.3.3 8.3.3 真空電弧的伏安特性真空電弧的伏安特性138.3.4 8.3.4 真空電弧的形態(tài)轉(zhuǎn)變及其控制真空電弧的形態(tài)轉(zhuǎn)變及其控制14 8.4 8.4 觸頭結(jié)構(gòu)與材料觸頭結(jié)構(gòu)與材料 8.4.1.18.4.1.1 平板圓柱形觸頭平板圓柱形觸頭15真空滅弧室真空滅弧室168.4.1.28.4.1.2 橫磁觸頭橫磁觸頭17高壓觸指、觸臂系1819 8.4.1.

6、28.4.1.2 縱磁觸頭縱磁觸頭20218.4.28.4.2 真空滅弧室的融頭材料真空滅弧室的融頭材料8.4.2.18.4.2.1 難容金屬觸頭材料難容金屬觸頭材料8.4.2.28.4.2.2 易容金屬合金觸頭材料易容金屬合金觸頭材料8.4.2.38.4.2.3 以難容金屬為主要成分的以難容金屬為主要成分的觸頭材料觸頭材料8.4.2.48.4.2.4 以非金屬碳為主要成分的以非金屬碳為主要成分的觸頭材料觸頭材料22 8.5 真空中的開斷 8.5. 18.5. 1 弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程度弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程度8.5. 28.5. 2 弧后電流弧后電流8.5. 38.5. 3 真空電弧過零現(xiàn)象真空電弧過零現(xiàn)象238.5. 2