真空断路器有什么特点?

真空断路器采用真空作为灭弧和绝缘介质。所谓真空是相对的,是指气体压力在133.322×10-4Pa以下的空间。由于真空中可供自由导电的气体分子很少,电弧间隙中的少量导电颗粒很容易扩散到周围的真空中,所以真空的绝缘强度远高于变压器油、六氟化硫(SF6)或空气在三个标准大气压下的绝缘强度。图7-6显示了不同电介质的绝缘间隙击穿电压的比较。

图7-6不同介质材料的绝缘间隙击穿电压比较

真空灭弧室是真空断路器的核心部件,外壳多由玻璃和陶瓷制成(图7-7)。在密封的真空玻璃或陶瓷容器中,安装静触头、动触头、电弧屏蔽和波纹管以形成真空灭弧室。动、静触头与导电杆和大气相连,在不破坏真空的情况下完成触头部件的开合动作。由于真空灭弧室技术要求高,一般由专业厂家生产。

图7-7真空灭弧室的结构

(a)玻璃外壳(b)陶瓷外壳

1.移动接触杆2。风箱3。壳4。移动触点5。防护罩6。静态触点7。静触点杆8。陶瓷外壳9。平面接触

真空灭弧室的外壳作为灭弧室的固定部件,具有绝缘功能。该电弧罩可以防止电弧燃烧产生的金属蒸汽附着在绝缘外壳内壁上,降低绝缘强度。同时是金属蒸汽的有效冷凝面,可以提高分断性能。

真空灭弧室的真空处理采用特殊的抽气方式,真空度一般达到1.33×10-3 ~ 1.33×10-7pa。

真空开关设备的应用主要取决于真空灭弧室的技术性能。目前,在世界中压设备中,随着真空灭弧室技术的不断提高,电极形状、触头材料和支撑方式都有了很大的改进,真空开关设备在使用中具有相当大的优势。从整体形式看,广泛应用于陶瓷真空灭弧室,尤其是开断电流200kA及以上的真空开关设备,更具优势。

因为真空断路器的灭弧部分工作可靠,所以真空断路器本身有很多优点:

(1)分断能力强,最高可达50kA;破碎后,裂缝间介质恢复快,不需要更换介质。

(2)触头开距小,10kV真空断路器触头开距仅为10mm左右,所需操作功率小,动作快,可简化操作机构,延长使用寿命,一般可达20年左右,无需维护。

(3)灭弧时间短,电弧压力低,电弧能量低,触头损耗低,分断次数多。

(4)移动导杆惯性小,适合频繁操作。

(5)开关操作时,动作噪音小,适合城市使用。

(6)灭弧介质或绝缘介质不需要油,所以没有火灾和爆炸的危险。

(7)接触部分完全密封,其性能不会因水分、灰尘和有害气体的影响而降低。运行可靠,开关性能稳定。断路器作为独立部件,安装调试简单方便。

(8)在真空断路器的使用寿命期间,接触部分不需要维护和检查,即使需要维护和检查,所需时间也很短。

(9)在密封容器中熄灭电弧,电弧和热气不暴露。

(10)具有多重重合闸功能,适合配电网的应用要求。