真空断路器灭弧原理和方法分析-民熔

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高压真空开关电弧熄灭与重燃的原理与特点

高压真空开关电弧熄灭与重燃的原理与特点

高压真空开关电弧熄灭与重燃的原理与特点!高压真空开关电弧熄灭与重燃的原理与特点游离是在外加电压和电弧电流作用下,电子和离子不断产生的过程,也就是电弧的产生和维持的过程。

与此同时,在弧柱中还存在着电子和离子消失(减少)的过程,使电弧电流减少,以致使电弧熄灭,称为去游离。

在稳定燃烧的电弧中,这两个过程处于动态平衡。

如果游离现象大于去游离现象,电弧将继续炽热燃烧;如果去游离大于游离,电弧越来越弱,最后熄灭。

因此使去游离大于游离就是电弧熄灭的基本原理。

一、去游离的方式主要是复合与扩散(1)复合弧隙中带正电或带负电的质点,在运动中彼此结合形成中性质点的过程,称为复合。

电子的运动速度约为离子运行速度的1000倍,因此,电子和离子的直接复合可能性很小。

但是,电子在碰撞时先附着在中性质点上形成负离子,然后与运动速度大致相等的正离子相互吸引、接触而形成中性质点(中性分子)。

复合过程的快慢,主要决定于离子运动的速度。

使弧柱场强减小,降低电弧温度,增大气体压力,升高气体密度等,均可减小离子运动速度,增加离子间接触机会,加强复合。

(2)扩散扩散是弧柱中的自由电子及正离子由于热运动从弧柱内逸出进入周围介质的一种现象。

电弧中的高温自由电子和正离子由密集的空间向周围密度小、温度低的介质扩散,并与介质中带异性电的质点结合,形成中性分子。

电弧与周围介质温度差以及离子浓度差愈大,扩散作用愈强。

采用冷的、新鲜的、未游离的气体吹动电弧,可使电弧在周围介质中移动,加强与新鲜介质接触,一方面带走电弧的热量,另一方面增大电弧与周围介质的温差,加强扩散,有利于灭弧。

电弧熄灭与否,取决于游离与去游离两个因素作用的结果。

当弧柱中去游离大于游离时,电弧中离子减小,电弧电阻增加,电流减小,最后电弧趋于熄灭。

二、交流电弧的熄灭交流电流每半个周期经过一次零值。

此时,电源停止向弧隙输入能量,而弧隙由于不断散出热量,温度下降,热游离作用迅速减弱,电弧暂时熄灭。

真空灭弧的工作原理

真空灭弧的工作原理

真空灭弧的工作原理真空灭弧是一种常用的电力设备,在电力系统中常用于保护电器设备和保障电力系统的安全运行。

那么,真空灭弧是如何工作的呢?真空灭弧是通过在真空环境中形成电弧,然后利用断开电流的方式来实现的。

在真空灭弧设备中,有两个主要部分:真空断路器和真空灭弧室。

让我们来看看真空断路器的工作原理。

当电路中的电流达到设定的值时,真空断路器会自动闭合,形成闭合电路。

在闭合状态下,电流可以顺利通过。

然而,当电路中的电流超过设定值时,真空断路器会自动打开,切断电流。

这是因为真空断路器内部的触点会受到电流的热量影响而膨胀,触点间的距离越来越大,最终形成断开状态。

这种自动打开和关闭的功能是真空断路器的主要特点,它能够保护电力系统免受过载和短路的影响。

接下来,我们来看看真空灭弧室的工作原理。

当真空断路器打开时,电流会形成电弧。

电弧是由电流在断开的触点间跳跃产生的一种高温等离子体。

在真空灭弧室中,电弧会受到真空环境的影响,逐渐减弱并最终熄灭。

这是因为真空环境中没有气体分子,电弧无法维持。

此时,电路完全断开,电流停止流动。

真空灭弧的工作原理可以简单概括为:当电流超过设定值时,真空断路器自动打开,形成电弧;电弧在真空环境中逐渐减弱并熄灭,电路断开。

这种工作原理使得真空灭弧设备具有高效可靠的断开电流能力,能够保护电力设备和系统免受过载和短路的损害。

真空灭弧的工作原理具有以下优点:1. 高效可靠:真空断路器的自动打开和关闭功能使得灭弧过程快速而可靠,能够迅速切断电流,保护电力设备和系统的安全运行。

2. 无污染:真空灭弧室中没有气体分子,电弧熄灭后不会产生有害气体和污染物,对环境友好。

3. 长寿命:真空断路器的触点在真空环境中工作,不容易受到氧化和磨损,具有较长的使用寿命。

4. 小巧轻便:相比其他灭弧设备,真空断路器体积小巧,重量轻,方便安装和维护。

需要注意的是,真空灭弧设备在使用过程中也存在一些限制和注意事项。

首先,真空断路器的触点在断开电流时会受到较高的电弧能量影响,可能会引起触点的损坏和磨损。

真空断路器在应用中的故障详解-民熔

真空断路器在应用中的故障详解-民熔

真空断路器在应用中的故障-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。

真空断路器具有很多优点,所以在变电站上应用很多。

由于采用了特殊的真空元件,随着近年来制造水平的提高,灭弧室部分的故障明显降低。

真空灭弧室无需检修处理,当其损坏时,只能采取更换。

真空断路器运行中发生的故障以操作机构部分所占比重较大,其次为一次导电部分,触头导电杆等。

下面对真空断路器常发生的故障进行分析和处理,有如下几个方面:1.真空度降低运行中真空断路器灭弧室的真空度低于6.6x10-2pa,新出厂的真空灭弧室低于7.5x10-4pa,即为不合格,造成真空度降低的原因有:真空灭弧室漏气,主要是焊缝不严密或密封部位存在微小漏孔造成。

真空灭弧室内部金属材料含气释放,这种情况是在真空灭弧室最初几次放电过程中使真空度在一段时间内下降,微量气体排尽后,真空度就维持在一定水平上。

常用检查真空度的方法:①火花计法:这种方法简单,只可做定性检查,让火花计触丝在开关管表面移动,观察管内发光情况,若是淡青色,可判定真空度合格,若为红蓝色,可判断灭弧室已失效,此种方法不适用于陶瓷外壳灭弧室。

②观察开断电流时的弧光,正常应为淡青色,若弧光为紫红色可判断灭弧室已失效。

③工频耐压法:对于10KV真空开关管在断口加42KV1min工频电压应合格。

④真空度测试仪法处理方法:真空度降低后应更换真空灭弧室。

2.真空断路器拒分的原因及查找方法2.1电气回路故障①直流电压过低;②操作保险及掉闸回路元件接触不良或短线;③掉闸线圈断线;④开关低电压不合格;⑤小车或开关连锁接点接触不良。

2.2机械回路故障①三连板三点过低;②掉闸顶杆卡劲或脱落;③合闸缓冲偏移、滚轮及缓冲杆卡劲。

查找方法:电动掉闸失灵时,应先判断是电气回路故障还是机械回路故障,当顶杆铁心不动,则说明是掉闸回路,否则是机械回路故障,然后再进一步找出原因。

真空断路器的灭弧原理

真空断路器的灭弧原理

∙2009-08-13 09:03:42 标签Tag:∙1035人阅读真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。

断路器开断时,电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧,简称为真空电弧。

当开断真空电弧时,由于弧柱内外的压力与密度差别都很大,所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外扩散。

弧柱内部处在一面向外扩散,一面处于电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。

随着电流减小,金属蒸气密度与带电质点的密度都下降,最后在电流接近零点时消失,电弧随之熄火。

此时,弧柱残余的质点继续向外扩散,断口间的介质绝缘强度迅速恢复,只要介质绝缘强度的恢复速度大于电压恢复上升速度,电弧最终熄火。

真空灭弧室科技名词定义中文名称:真空灭弧室英文名称:vacuum interrupter,vacuum arc-extinguishing tube其他名称:真空灭弧管定义:用真空做灭弧介质的灭弧室。

所属学科:(一级学科);(二级学科)本内容由审定公布百科名片玻璃真空灭弧室真空灭弧室,又名真空开关管,是中高压电力开关的核心部件,其主要作用是,通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流,避免事故和意外的发生,主要应用于电力的输配电控制系统,还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。

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。

真空灭弧室从用途上又分为用灭弧室和用灭弧室,断路器灭弧室主要用于电力部门中的和电网设施,负荷开关用灭弧室主要用于的终端用户。

结构形式主要由气密绝缘外壳、导电回路、屏蔽系统、波纹管等部分组成陶瓷外壳真空灭弧室陶瓷外壳真空灭弧室。

1、气密绝缘系统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、陶瓷与金属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。

真空断路器灭弧原理和方法详解-民熔

真空断路器灭弧原理和方法详解-民熔

真空断路器灭弧原理和方法-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。

灭弧是断路器的一个重要应用之一,由于电弧不仅会对设备线路造成破坏,甚至还会影响人身安全。

从而灭弧是什么有必要的,一般情况下的灭弧的常用方法有四种,包括机械灭弧,磁吹灭弧等。

本文中我说明下灭弧的常用方法和一些常见断路器的灭弧原理。

首先讨论下现在常用的灭弧方法,主要有以下四种:1、机械灭弧:通过极限装置将电弧迅速拉长。

这种方法多用于开关电器中。

2、磁吹灭弧:在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下,电弧受电磁力的作用而拉长,被吹入有固体介质构成的灭弧罩内,与固体介质相接触,电弧被冷却而熄灭。

3、窄缝(纵缝)灭弧法:在电弧所形成的磁场电动力的作用下,可使电弧拉长并进入灭弧罩的窄(纵)缝中,几条纵缝可将电弧分割成数段并且与固体介质相接触,电弧便迅速熄灭。

这种结构多用于交流接触器上。

4、栅片灭弧法:当触头分开时,产生的电弧在电动力的作用下被推入一组金属栅片中而被分割成数段,彼此绝缘的金属栅片的每一片都相当于一个电极,因此就有许多个阴阳极压降。

对交流电弧来说,近阴极处,在电弧过零时就会出现一个150V~250V的介质强度,使电弧无法继续维持而熄灭。

由于栅片灭弧效应时要比直流时强得多,所以交流电器常常采用栅片灭弧。

这些方法是主要针对一些低压断路器的,要了解采用这些方法的原因,就必须明确断路器灭弧的原理,下面针对一些常用的断路器讨论。

真空断路器灭弧原理在真空断路器分断瞬间,由于两触头间的电容存在,使触头间绝缘击穿,产生真空电弧。

由于触头形状和结构的原因,使得真空电弧柱迅速向弧柱体外的真空区域扩散。

当被分断的电流接近零时,触头间电弧的温度和压力急剧下降,使电弧不能继续维持而熄灭。

电弧熄灭后的几μs内,两触头间的真空间隙耐压水平迅速恢复。

真空断路器工作原理和应用

真空断路器工作原理和应用

真空断路器工作原理和应用真空断路器是一种常见的电力设备,广泛应用于电力系统中,起着保护电网安全运行的重要作用。

本文将介绍真空断路器的工作原理和应用。

一、真空断路器的工作原理真空断路器是一种利用真空介质将电路中的电弧进行灭弧的设备。

它的工作原理主要有两个方面:1. 真空灭弧原理:当电路中发生短路或者过载时,电流会迅速增大,导致电弧产生。

真空断路器通过在电弧产生的地方建立真空环境,使电弧的温度迅速升高,从而使电弧内的电离粒子失去能量,电弧被迅速灭弧。

2. 隔离和断开电路:真空断路器在正常工作状态下,将电路隔离开,保护电网的正常运行。

当电路发生故障时,真空断路器可以迅速断开电路,避免故障扩大,保护设备和人员的安全。

二、真空断路器的应用真空断路器广泛应用于电力系统中,主要有以下几个方面的应用:1. 高压输电路线:真空断路器常用于高压输电路线的保护。

在输电路线中,电流较大,一旦发生短路或者过载,电弧产生的能量也较大。

真空断路器能够迅速灭弧,保护路线的安全运行。

2. 发机电保护:发机电是电力系统的重要组成部份,一旦发机电发生故障,可能导致整个电网的瘫痪。

真空断路器可用于发机电的保护,及时断开故障电路,保护发机电的安全运行。

3. 变电站保护:变电站是电力系统中电能的输送和分配中心,真空断路器常用于变电站的保护。

它可以对变电站中的电路进行隔离和断开,保护变电站设备的安全运行。

4. 工业用电:真空断路器也广泛应用于工业用电中。

在工业生产过程中,电流较大,一旦发生故障,可能造成严重后果。

真空断路器能够迅速断开故障电路,保护设备和人员的安全。

总结:真空断路器是电力系统中一种重要的保护设备,它利用真空介质将电路中的电弧进行灭弧,保护电网的安全运行。

真空断路器广泛应用于高压输电路线、发机电保护、变电站保护和工业用电等领域。

通过对真空断路器的工作原理和应用的了解,我们可以更好地理解和运用这一电力设备,确保电网的安全运行。

真空断路器灭弧原理

真空断路器灭弧原理

真空断路器灭弧原理真空断路器是利用真空(真空度为10-4mm汞柱以下)具有良好的绝缘性能和耐弧性能等特点,将断路器触头部分安装在真空的外壳内而制成的断路器。

真空断路器具有体积小、重量轻、噪音小、易安装、维护便利等优点。

尤其适用于频繁操作的电路中。

真空灭弧室中电弧的点燃是由于真空断路器刚分瞬间,触头表面蒸发金属蒸汽,并被游离而形成电弧造成的。

真空灭弧室中电弧弧柱压差很大,质量密度差也很大,因而弧柱的金属蒸汽(带电质点)将快速向触头外集中,加剧了去游离作用,加上电弧弧柱被拉长、拉细,从而得到更好的冷却,电弧快速熄灭,介质绝缘强度很快得到恢复,从而阻挡电弧在沟通电流自然过零后重燃。

真空灭弧室是真空断路器的灭弧和绝缘部件。

主要有动触头、静触头、动端跑弧面、动端法兰、静端法兰、瓷柱、不锈钢支撑法兰、屏蔽罩、动静导电杆、玻壳和波纹管等,经过清洗由玻璃封装、真空焊、亚弧焊、排气等工艺程序处理后封装而成。

各主要零部件均密封在玻壳中,玻壳不仅通过动静法兰起到密封作用,还能起到绝缘作用。

波纹管系一动态密封的弹性元件,通过真空灭弧室在操动机构的作用下可完成分合闸动作,而又不会破坏其真空度。

真空灭弧室制造成一个整体,不能拆装,损坏后应整体更换。

真空电弧的熄灭是基于利用高真空介质(一般为压强低于10-4mm汞柱的淡薄气体)的绝缘强度及在这种气体中的电弧生成物(带电粒子和金属蒸汽)具有极高的集中速度,在电弧电流过零后,触头间隙的介质强度可以快速恢复起来的原理而实现的。

燃弧过程中的金属蒸汽和带电粒子在剧烈的集中中为屏蔽罩所冷凝,带三条阿基米德螺旋槽的跑弧面使电弧电流在其流经路线上的触头间产生一个横向磁场,这时电弧电流在主触头上沿切线方向快速移动,从而降低了主触头表面的温度,削减了主触头的烧损,稳定了断路器的开断性能,提高了断路器的寿命。

真空断路器灭弧原理

真空断路器灭弧原理

真空断路器灭弧原理
真空断路器是一种利用真空介质进行灭弧的高压电气设备。

其工作原理是通过在断开电路时,电流经过真空断路器的电触头和固定触头之间的狭缝,瞬间产生电弧。

在真空断路器的灭弧室内,电弧会被抑制和熄灭,从而实现对电路的断开。

真空断路器的灭弧原理主要包括以下几个方面:
1.电离与湮灭:当电流经过狭缝时,由于电离作用,空气分子中的电子被剥离,形成离子。

这些离子与电子的碰撞使得电离区中形成高浓度的离子,并产生热电离。

当电流下降到零时,热电离也相应降低,离子会重新复合成分子,电弧被湮灭。

2.电弧延伸抑制:真空断路器采用可移动触头和固定触头,电弧在两者之间形成。

由于真空中的缺气状态,离子迁移速度较慢,使得电弧的速度得到限制。

此外,真空断路器的电弧容纳室形状设计合理,有助于抑制电弧的延伸。

3.电弧冷却:在真空断路器的灭弧室内,采用冷却结构来控制电弧的温度。

通过冷却结构产生的气流,可以将电弧的热量迅速带走,有效地降低了电弧的温度。

4.电弧能量消耗:真空断路器中采用了特殊的材料和结构,能够消耗电弧所带有的能量,从而降低电弧的能量水平。

这种消耗主要通过电弧在材料上的化学和物理反应来实现。

通过以上灭弧原理的综合作用,真空断路器可以可靠地实现对
高压电路的断开,并且有效地灭掉电弧。

这使得真空断路器成为了一种重要的高压开关设备,广泛应用于各个领域。

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真空断路器灭弧原理和方法-民熔
真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。

灭弧是断路器的重要应用之一,电弧不仅会损坏设备线路,还会影响人身安全。

一般来说,常用的灭弧方法有四种,包括机械灭弧、磁吹弧等。

本文介绍了常用的灭弧方法和几种常用断路器的原理。

首先讨论了常用的灭弧方法,包括以下四种:
1机械灭弧:限位装置使电弧迅速拉长。

这种方法常用于开关器件。

2灭磁弧:在与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下,在电磁力的作用下拉长电弧,吹入由固体介质组成的灭弧罩内,与固体介质接触,使电弧冷却熄灭。

3窄缝(纵缝)灭弧方法:在电弧形成的磁场的电场作用下,电弧被拉长,进入灭弧罩窄(纵)槽内。

将纵向电弧分为若干段并与之接触的固体弧段迅速熄灭。

这种结构主要用于交流接触器。

4栅极灭弧法:当触头分离时,所产生的电弧在电力的作用下被推入一组金属光栅中,并分成若干段。

每一块相互绝缘的金属网格相当于一个电极,因此正负极之间会有许多电压降。

对于交流电弧,当电弧过零时,阴极附近会出现150V~250V的介电强度,使电弧无法维持和熄灭。

由于栅极灭弧效果比直流灭弧效果强得多,在交流电器中常采用栅极灭弧。

这些方法主要针对一些低压断路器。

为了了解使用这些方法的原因,有必要阐明断路器的灭弧原理。

以下是一些常用断路器的讨论。

真空断路器中断电弧原理。

真空断路器在分闸瞬间,由于触头间存在电容,两触头间的绝缘被击穿,产生真空电弧。

由于触头的形状和结构,真空弧柱迅速向弧柱外的真空区扩散。

当开断电流接近零时,触头间电弧的温度和压力急剧下降,使电弧无法维持和熄灭。

灭弧后几μs内,触头间真空间隙的耐压水平迅速恢复。

同时,触头也能达到一定的距离,并能承受较高的恢复电压。

因此,过零后电弧再燃不会切断总电流。

这就是灭弧的原理。

我们都知道高压跌落式熔断器的灭弧原理。

在高电压、大电流场合,开关常采用复杂的灭弧方法和结构。

然而,高压跌落式熔断器只需要一个非常简单的橡胶管,就可以顺利、良好地灭弧首先,高压跌落熔断器的电流不是很大。

生成的弧不是很大。

其次,用空气来熄灭电弧。

有点像空气开关的灭弧原理。

只是结构不同。

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